GNU Linux-libre 6.6.31-gnu
[releases.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #include <linux/highmem.h>
10 #include <linux/hrtimer_api.h>
11 #include <linux/ktime_api.h>
12 #include <linux/sched/signal.h>
13 #include <linux/syscalls_api.h>
14 #include <linux/debug_locks.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/capability.h>
17 #include <linux/pgtable_api.h>
18 #include <linux/wait_bit.h>
19 #include <linux/jiffies.h>
20 #include <linux/spinlock_api.h>
21 #include <linux/cpumask_api.h>
22 #include <linux/lockdep_api.h>
23 #include <linux/hardirq.h>
24 #include <linux/softirq.h>
25 #include <linux/refcount_api.h>
26 #include <linux/topology.h>
27 #include <linux/sched/clock.h>
28 #include <linux/sched/cond_resched.h>
29 #include <linux/sched/cputime.h>
30 #include <linux/sched/debug.h>
31 #include <linux/sched/hotplug.h>
32 #include <linux/sched/init.h>
33 #include <linux/sched/isolation.h>
34 #include <linux/sched/loadavg.h>
35 #include <linux/sched/mm.h>
36 #include <linux/sched/nohz.h>
37 #include <linux/sched/rseq_api.h>
38 #include <linux/sched/rt.h>
39
40 #include <linux/blkdev.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpuset.h>
43 #include <linux/delayacct.h>
44 #include <linux/init_task.h>
45 #include <linux/interrupt.h>
46 #include <linux/ioprio.h>
47 #include <linux/kallsyms.h>
48 #include <linux/kcov.h>
49 #include <linux/kprobes.h>
50 #include <linux/llist_api.h>
51 #include <linux/mmu_context.h>
52 #include <linux/mmzone.h>
53 #include <linux/mutex_api.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/nospec.h>
56 #include <linux/perf_event_api.h>
57 #include <linux/profile.h>
58 #include <linux/psi.h>
59 #include <linux/rcuwait_api.h>
60 #include <linux/sched/wake_q.h>
61 #include <linux/scs.h>
62 #include <linux/slab.h>
63 #include <linux/syscalls.h>
64 #include <linux/vtime.h>
65 #include <linux/wait_api.h>
66 #include <linux/workqueue_api.h>
67
68 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
69 # ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
70 #  include <linux/entry-common.h>
71 # endif
72 #endif
73
74 #include <uapi/linux/sched/types.h>
75
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <linux/sched/rseq_api.h>
82 #include <trace/events/sched.h>
83 #include <trace/events/ipi.h>
84 #undef CREATE_TRACE_POINTS
85
86 #include "sched.h"
87 #include "stats.h"
88 #include "autogroup.h"
89
90 #include "autogroup.h"
91 #include "pelt.h"
92 #include "smp.h"
93 #include "stats.h"
94
95 #include "../workqueue_internal.h"
96 #include "../../io_uring/io-wq.h"
97 #include "../smpboot.h"
98
99 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(ipi_send_cpu);
100 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(ipi_send_cpumask);
101
102 /*
103  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
104  * associated with them) to allow external modules to probe them.
105  */
106 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
107 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
108 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
109 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
110 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
111 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_thermal_tp);
112 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
113 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
114 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
115 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
116 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
117
118 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
119
120 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
121 /*
122  * Debugging: various feature bits
123  *
124  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
125  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
126  * at compile time and compiler optimization based on features default.
127  */
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
130 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
131 #include "features.h"
132         0;
133 #undef SCHED_FEAT
134
135 /*
136  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
137  * LATENCY_WARN is enabled).
138  *
139  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
140  * per boot.
141  */
142 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
143 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
144 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
145
146 /*
147  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
148  * Limited because this is done with IRQs disabled.
149  */
150 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = SCHED_NR_MIGRATE_BREAK;
151
152 __read_mostly int scheduler_running;
153
154 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
155
156 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
157
158 /* kernel prio, less is more */
159 static inline int __task_prio(const struct task_struct *p)
160 {
161         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
162                 return -2;
163
164         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
165                 return p->prio; /* [-1, 99] */
166
167         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
168                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
169
170         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
171 }
172
173 /*
174  * l(a,b)
175  * le(a,b) := !l(b,a)
176  * g(a,b)  := l(b,a)
177  * ge(a,b) := !l(a,b)
178  */
179
180 /* real prio, less is less */
181 static inline bool prio_less(const struct task_struct *a,
182                              const struct task_struct *b, bool in_fi)
183 {
184
185         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
186
187         if (-pa < -pb)
188                 return true;
189
190         if (-pb < -pa)
191                 return false;
192
193         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
194                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
195
196         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
197                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
198
199         return false;
200 }
201
202 static inline bool __sched_core_less(const struct task_struct *a,
203                                      const struct task_struct *b)
204 {
205         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
206                 return true;
207
208         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
209                 return false;
210
211         /* flip prio, so high prio is leftmost */
212         if (prio_less(b, a, !!task_rq(a)->core->core_forceidle_count))
213                 return true;
214
215         return false;
216 }
217
218 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
219
220 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
221 {
222         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
223 }
224
225 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
226 {
227         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
228         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
229
230         if (cookie < p->core_cookie)
231                 return -1;
232
233         if (cookie > p->core_cookie)
234                 return 1;
235
236         return 0;
237 }
238
239 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
240 {
241         rq->core->core_task_seq++;
242
243         if (!p->core_cookie)
244                 return;
245
246         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
247 }
248
249 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
250 {
251         rq->core->core_task_seq++;
252
253         if (sched_core_enqueued(p)) {
254                 rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
255                 RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
256         }
257
258         /*
259          * Migrating the last task off the cpu, with the cpu in forced idle
260          * state. Reschedule to create an accounting edge for forced idle,
261          * and re-examine whether the core is still in forced idle state.
262          */
263         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE) && rq->nr_running == 1 &&
264             rq->core->core_forceidle_count && rq->curr == rq->idle)
265                 resched_curr(rq);
266 }
267
268 static int sched_task_is_throttled(struct task_struct *p, int cpu)
269 {
270         if (p->sched_class->task_is_throttled)
271                 return p->sched_class->task_is_throttled(p, cpu);
272
273         return 0;
274 }
275
276 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
277 {
278         struct rb_node *node = &p->core_node;
279         int cpu = task_cpu(p);
280
281         do {
282                 node = rb_next(node);
283                 if (!node)
284                         return NULL;
285
286                 p = __node_2_sc(node);
287                 if (p->core_cookie != cookie)
288                         return NULL;
289
290         } while (sched_task_is_throttled(p, cpu));
291
292         return p;
293 }
294
295 /*
296  * Find left-most (aka, highest priority) and unthrottled task matching @cookie.
297  * If no suitable task is found, NULL will be returned.
298  */
299 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
300 {
301         struct task_struct *p;
302         struct rb_node *node;
303
304         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
305         if (!node)
306                 return NULL;
307
308         p = __node_2_sc(node);
309         if (!sched_task_is_throttled(p, rq->cpu))
310                 return p;
311
312         return sched_core_next(p, cookie);
313 }
314
315 /*
316  * Magic required such that:
317  *
318  *      raw_spin_rq_lock(rq);
319  *      ...
320  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
321  *
322  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
323  * always agree on what rq has what lock.
324  *
325  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
326  */
327
328 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
329 static atomic_t sched_core_count;
330 static struct cpumask sched_core_mask;
331
332 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
333 {
334         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
335         int t, i = 0;
336
337         local_irq_save(*flags);
338         for_each_cpu(t, smt_mask)
339                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
340 }
341
342 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
343 {
344         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
345         int t;
346
347         for_each_cpu(t, smt_mask)
348                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
349         local_irq_restore(*flags);
350 }
351
352 static void __sched_core_flip(bool enabled)
353 {
354         unsigned long flags;
355         int cpu, t;
356
357         cpus_read_lock();
358
359         /*
360          * Toggle the online cores, one by one.
361          */
362         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
363         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
364                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
365
366                 sched_core_lock(cpu, &flags);
367
368                 for_each_cpu(t, smt_mask)
369                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
370
371                 cpu_rq(cpu)->core->core_forceidle_start = 0;
372
373                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
374
375                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
376         }
377
378         /*
379          * Toggle the offline CPUs.
380          */
381         for_each_cpu_andnot(cpu, cpu_possible_mask, cpu_online_mask)
382                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
383
384         cpus_read_unlock();
385 }
386
387 static void sched_core_assert_empty(void)
388 {
389         int cpu;
390
391         for_each_possible_cpu(cpu)
392                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
393 }
394
395 static void __sched_core_enable(void)
396 {
397         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
398         /*
399          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
400          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
401          */
402         synchronize_rcu();
403         __sched_core_flip(true);
404         sched_core_assert_empty();
405 }
406
407 static void __sched_core_disable(void)
408 {
409         sched_core_assert_empty();
410         __sched_core_flip(false);
411         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
412 }
413
414 void sched_core_get(void)
415 {
416         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
417                 return;
418
419         mutex_lock(&sched_core_mutex);
420         if (!atomic_read(&sched_core_count))
421                 __sched_core_enable();
422
423         smp_mb__before_atomic();
424         atomic_inc(&sched_core_count);
425         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
426 }
427
428 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
429 {
430         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
431                 __sched_core_disable();
432                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
433         }
434 }
435
436 void sched_core_put(void)
437 {
438         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
439
440         /*
441          * "There can be only one"
442          *
443          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
444          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
445          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
446          */
447         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
448                 schedule_work(&_work);
449 }
450
451 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
452
453 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
454 static inline void
455 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
456
457 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
458
459 /*
460  * Serialization rules:
461  *
462  * Lock order:
463  *
464  *   p->pi_lock
465  *     rq->lock
466  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
467  *
468  *  rq1->lock
469  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
470  *
471  * Regular state:
472  *
473  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
474  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
475  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
476  * to run next.
477  *
478  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
479  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
480  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
481  * ttwu_queue_wakelist() ]
482  *
483  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
484  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
485  *
486  * Special state:
487  *
488  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
489  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
490  * stable while holding either lock:
491  *
492  *  - sched_setaffinity()/
493  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
494  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
495  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
496  *                              p->se.load, p->rt_priority,
497  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
498  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
499  *  - sched_move_task():        p->sched_task_group
500  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
501  *
502  * p->state <- TASK_*:
503  *
504  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
505  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
506  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
507  *   concurrent self.
508  *
509  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
510  *
511  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
512  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
513  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
514  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
515  *
516  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
517  *
518  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
519  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
520  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
521  *
522  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
523  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
524  *
525  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
526  *
527  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
528  *
529  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
530  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
531  *
532  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
533  *
534  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
535  *
536  *  - for migration called under rq->lock:
537  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
538  *
539  *    o move_queued_task()
540  *    o detach_task()
541  *
542  *  - for migration called under double_rq_lock():
543  *
544  *    o __migrate_swap_task()
545  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
546  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
547  *    o dl_task_offline_migration()
548  *
549  */
550
551 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
552 {
553         raw_spinlock_t *lock;
554
555         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
556         preempt_disable();
557         if (sched_core_disabled()) {
558                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
559                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
560                 preempt_enable_no_resched();
561                 return;
562         }
563
564         for (;;) {
565                 lock = __rq_lockp(rq);
566                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
567                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
568                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
569                         preempt_enable_no_resched();
570                         return;
571                 }
572                 raw_spin_unlock(lock);
573         }
574 }
575
576 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
577 {
578         raw_spinlock_t *lock;
579         bool ret;
580
581         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
582         preempt_disable();
583         if (sched_core_disabled()) {
584                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
585                 preempt_enable();
586                 return ret;
587         }
588
589         for (;;) {
590                 lock = __rq_lockp(rq);
591                 ret = raw_spin_trylock(lock);
592                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
593                         preempt_enable();
594                         return ret;
595                 }
596                 raw_spin_unlock(lock);
597         }
598 }
599
600 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
601 {
602         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
603 }
604
605 #ifdef CONFIG_SMP
606 /*
607  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
608  */
609 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
610 {
611         lockdep_assert_irqs_disabled();
612
613         if (rq_order_less(rq2, rq1))
614                 swap(rq1, rq2);
615
616         raw_spin_rq_lock(rq1);
617         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
618                 raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
619
620         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
621 }
622 #endif
623
624 /*
625  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
626  */
627 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
628         __acquires(rq->lock)
629 {
630         struct rq *rq;
631
632         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
633
634         for (;;) {
635                 rq = task_rq(p);
636                 raw_spin_rq_lock(rq);
637                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
638                         rq_pin_lock(rq, rf);
639                         return rq;
640                 }
641                 raw_spin_rq_unlock(rq);
642
643                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
644                         cpu_relax();
645         }
646 }
647
648 /*
649  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
650  */
651 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
652         __acquires(p->pi_lock)
653         __acquires(rq->lock)
654 {
655         struct rq *rq;
656
657         for (;;) {
658                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
659                 rq = task_rq(p);
660                 raw_spin_rq_lock(rq);
661                 /*
662                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
663                  *
664                  *      ACQUIRE (rq->lock)
665                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
666                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
667                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
668                  *                                      [L] ->on_rq
669                  *      RELEASE (rq->lock)
670                  *
671                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
672                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
673                  *
674                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
675                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
676                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
677                  */
678                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
679                         rq_pin_lock(rq, rf);
680                         return rq;
681                 }
682                 raw_spin_rq_unlock(rq);
683                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
684
685                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
686                         cpu_relax();
687         }
688 }
689
690 /*
691  * RQ-clock updating methods:
692  */
693
694 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
695 {
696 /*
697  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
698  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
699  */
700         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
701
702 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
703         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
704
705         /*
706          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
707          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
708          * {soft,}irq region.
709          *
710          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
711          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
712          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
713          * monotonic.
714          *
715          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
716          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
717          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
718          * atomic ops.
719          */
720         if (irq_delta > delta)
721                 irq_delta = delta;
722
723         rq->prev_irq_time += irq_delta;
724         delta -= irq_delta;
725         psi_account_irqtime(rq->curr, irq_delta);
726         delayacct_irq(rq->curr, irq_delta);
727 #endif
728 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
729         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
730                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
731                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
732
733                 if (unlikely(steal > delta))
734                         steal = delta;
735
736                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
737                 delta -= steal;
738         }
739 #endif
740
741         rq->clock_task += delta;
742
743 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
744         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
745                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
746 #endif
747         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
748 }
749
750 void update_rq_clock(struct rq *rq)
751 {
752         s64 delta;
753
754         lockdep_assert_rq_held(rq);
755
756         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
757                 return;
758
759 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
760         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
761                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
762         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
763 #endif
764
765         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
766         if (delta < 0)
767                 return;
768         rq->clock += delta;
769         update_rq_clock_task(rq, delta);
770 }
771
772 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
773 /*
774  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
775  */
776
777 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
778 {
779         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
780                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
781 }
782
783 /*
784  * High-resolution timer tick.
785  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
786  */
787 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
788 {
789         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
790         struct rq_flags rf;
791
792         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
793
794         rq_lock(rq, &rf);
795         update_rq_clock(rq);
796         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
797         rq_unlock(rq, &rf);
798
799         return HRTIMER_NORESTART;
800 }
801
802 #ifdef CONFIG_SMP
803
804 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
805 {
806         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
807         ktime_t time = rq->hrtick_time;
808
809         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
810 }
811
812 /*
813  * called from hardirq (IPI) context
814  */
815 static void __hrtick_start(void *arg)
816 {
817         struct rq *rq = arg;
818         struct rq_flags rf;
819
820         rq_lock(rq, &rf);
821         __hrtick_restart(rq);
822         rq_unlock(rq, &rf);
823 }
824
825 /*
826  * Called to set the hrtick timer state.
827  *
828  * called with rq->lock held and irqs disabled
829  */
830 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
831 {
832         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
833         s64 delta;
834
835         /*
836          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
837          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
838          */
839         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
840         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
841
842         if (rq == this_rq())
843                 __hrtick_restart(rq);
844         else
845                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
846 }
847
848 #else
849 /*
850  * Called to set the hrtick timer state.
851  *
852  * called with rq->lock held and irqs disabled
853  */
854 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
855 {
856         /*
857          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
858          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
859          */
860         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
861         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
862                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
863 }
864
865 #endif /* CONFIG_SMP */
866
867 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
868 {
869 #ifdef CONFIG_SMP
870         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
871 #endif
872         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
873         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
874 }
875 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
876 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
877 {
878 }
879
880 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
881 {
882 }
883 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
884
885 /*
886  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
887  */
888 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
889         ({                                                              \
890                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
891                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
892                 typeof(*_ptr) _val = *_ptr;                             \
893                                                                         \
894                 do {                                                    \
895                 } while (!try_cmpxchg(_ptr, &_val, _val | _mask));      \
896         _val;                                                           \
897 })
898
899 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
900 /*
901  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
902  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
903  * spurious IPIs.
904  */
905 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
906 {
907         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
908         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
909 }
910
911 /*
912  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
913  *
914  * If this returns true, then the idle task promises to call
915  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
916  */
917 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
918 {
919         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
920         typeof(ti->flags) val = READ_ONCE(ti->flags);
921
922         for (;;) {
923                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
924                         return false;
925                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
926                         return true;
927                 if (try_cmpxchg(&ti->flags, &val, val | _TIF_NEED_RESCHED))
928                         break;
929         }
930         return true;
931 }
932
933 #else
934 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
935 {
936         set_tsk_need_resched(p);
937         return true;
938 }
939
940 #ifdef CONFIG_SMP
941 static inline bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
942 {
943         return false;
944 }
945 #endif
946 #endif
947
948 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
949 {
950         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
951
952         /*
953          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
954          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
955          * wakeup due to that.
956          *
957          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
958          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
959          */
960         smp_mb__before_atomic();
961         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
962                 return false;
963
964         /*
965          * The head is context local, there can be no concurrency.
966          */
967         *head->lastp = node;
968         head->lastp = &node->next;
969         return true;
970 }
971
972 /**
973  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
974  * @head: the wake_q_head to add @task to
975  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
976  *
977  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
978  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
979  * instantly.
980  *
981  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
982  * must be ready to be woken at this location.
983  */
984 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
985 {
986         if (__wake_q_add(head, task))
987                 get_task_struct(task);
988 }
989
990 /**
991  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
992  * @head: the wake_q_head to add @task to
993  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
994  *
995  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
996  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
997  * instantly.
998  *
999  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
1000  * must be ready to be woken at this location.
1001  *
1002  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
1003  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
1004  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
1005  * queued for wakeup.
1006  */
1007 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
1008 {
1009         if (!__wake_q_add(head, task))
1010                 put_task_struct(task);
1011 }
1012
1013 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
1014 {
1015         struct wake_q_node *node = head->first;
1016
1017         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
1018                 struct task_struct *task;
1019
1020                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
1021                 /* Task can safely be re-inserted now: */
1022                 node = node->next;
1023                 task->wake_q.next = NULL;
1024
1025                 /*
1026                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
1027                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
1028                  */
1029                 wake_up_process(task);
1030                 put_task_struct(task);
1031         }
1032 }
1033
1034 /*
1035  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
1036  *
1037  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1038  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1039  * the target CPU.
1040  */
1041 void resched_curr(struct rq *rq)
1042 {
1043         struct task_struct *curr = rq->curr;
1044         int cpu;
1045
1046         lockdep_assert_rq_held(rq);
1047
1048         if (test_tsk_need_resched(curr))
1049                 return;
1050
1051         cpu = cpu_of(rq);
1052
1053         if (cpu == smp_processor_id()) {
1054                 set_tsk_need_resched(curr);
1055                 set_preempt_need_resched();
1056                 return;
1057         }
1058
1059         if (set_nr_and_not_polling(curr))
1060                 smp_send_reschedule(cpu);
1061         else
1062                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1063 }
1064
1065 void resched_cpu(int cpu)
1066 {
1067         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1068         unsigned long flags;
1069
1070         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1071         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1072                 resched_curr(rq);
1073         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1074 }
1075
1076 #ifdef CONFIG_SMP
1077 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1078 /*
1079  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1080  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1081  *
1082  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1083  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1084  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1085  */
1086 int get_nohz_timer_target(void)
1087 {
1088         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1089         struct sched_domain *sd;
1090         const struct cpumask *hk_mask;
1091
1092         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER)) {
1093                 if (!idle_cpu(cpu))
1094                         return cpu;
1095                 default_cpu = cpu;
1096         }
1097
1098         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_TYPE_TIMER);
1099
1100         guard(rcu)();
1101
1102         for_each_domain(cpu, sd) {
1103                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1104                         if (cpu == i)
1105                                 continue;
1106
1107                         if (!idle_cpu(i))
1108                                 return i;
1109                 }
1110         }
1111
1112         if (default_cpu == -1)
1113                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
1114
1115         return default_cpu;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1120  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1121  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1122  * idle system the next event might even be infinite time into the
1123  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1124  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1125  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1126  * wheel for the next timer event.
1127  */
1128 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1129 {
1130         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1131
1132         if (cpu == smp_processor_id())
1133                 return;
1134
1135         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1136                 smp_send_reschedule(cpu);
1137         else
1138                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1139 }
1140
1141 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1142 {
1143         /*
1144          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1145          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1146          * If needed we can still optimize that later with an
1147          * empty IRQ.
1148          */
1149         if (cpu_is_offline(cpu))
1150                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1151         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1152                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1153                     tick_nohz_tick_stopped())
1154                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1155                 return true;
1156         }
1157
1158         return false;
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1163  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1164  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1165  */
1166 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1167 {
1168         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1169                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1170 }
1171
1172 static void nohz_csd_func(void *info)
1173 {
1174         struct rq *rq = info;
1175         int cpu = cpu_of(rq);
1176         unsigned int flags;
1177
1178         /*
1179          * Release the rq::nohz_csd.
1180          */
1181         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1182         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1183
1184         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1185         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1186                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1187                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1188         }
1189 }
1190
1191 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1192
1193 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1194 static inline bool __need_bw_check(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1195 {
1196         if (rq->nr_running != 1)
1197                 return false;
1198
1199         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1200                 return false;
1201
1202         if (!task_on_rq_queued(p))
1203                 return false;
1204
1205         return true;
1206 }
1207
1208 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1209 {
1210         int fifo_nr_running;
1211
1212         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1213         if (rq->dl.dl_nr_running)
1214                 return false;
1215
1216         /*
1217          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1218          * actual RR behaviour.
1219          */
1220         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1221                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1222                         return true;
1223                 else
1224                         return false;
1225         }
1226
1227         /*
1228          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1229          * forced preemption between FIFO tasks.
1230          */
1231         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1232         if (fifo_nr_running)
1233                 return true;
1234
1235         /*
1236          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1237          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1238          * preemption.
1239          */
1240         if (rq->nr_running > 1)
1241                 return false;
1242
1243         /*
1244          * If there is one task and it has CFS runtime bandwidth constraints
1245          * and it's on the cpu now we don't want to stop the tick.
1246          * This check prevents clearing the bit if a newly enqueued task here is
1247          * dequeued by migrating while the constrained task continues to run.
1248          * E.g. going from 2->1 without going through pick_next_task().
1249          */
1250         if (sched_feat(HZ_BW) && __need_bw_check(rq, rq->curr)) {
1251                 if (cfs_task_bw_constrained(rq->curr))
1252                         return false;
1253         }
1254
1255         return true;
1256 }
1257 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1258 #endif /* CONFIG_SMP */
1259
1260 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1261                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1262 /*
1263  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1264  * node and @up when leaving it for the final time.
1265  *
1266  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1267  */
1268 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1269                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1270 {
1271         struct task_group *parent, *child;
1272         int ret;
1273
1274         parent = from;
1275
1276 down:
1277         ret = (*down)(parent, data);
1278         if (ret)
1279                 goto out;
1280         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1281                 parent = child;
1282                 goto down;
1283
1284 up:
1285                 continue;
1286         }
1287         ret = (*up)(parent, data);
1288         if (ret || parent == from)
1289                 goto out;
1290
1291         child = parent;
1292         parent = parent->parent;
1293         if (parent)
1294                 goto up;
1295 out:
1296         return ret;
1297 }
1298
1299 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1300 {
1301         return 0;
1302 }
1303 #endif
1304
1305 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1306 {
1307         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1308         struct load_weight *load = &p->se.load;
1309
1310         /*
1311          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1312          */
1313         if (task_has_idle_policy(p)) {
1314                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1315                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1316                 return;
1317         }
1318
1319         /*
1320          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1321          * weight
1322          */
1323         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1324                 reweight_task(p, prio);
1325         } else {
1326                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1327                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1328         }
1329 }
1330
1331 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1332 /*
1333  * Serializes updates of utilization clamp values
1334  *
1335  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1336  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1337  * support enqueue/dequeue operations.
1338  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1339  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1340  * updates or API abuses.
1341  */
1342 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1343
1344 /* Max allowed minimum utilization */
1345 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1346
1347 /* Max allowed maximum utilization */
1348 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1349
1350 /*
1351  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1352  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1353  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1354  *
1355  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1356  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1357  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1358  * battery life.
1359  *
1360  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1361  *
1362  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1363  * above.
1364  */
1365 static unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1366
1367 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1368 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1369
1370 /*
1371  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1372  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1373  * enqueue/dequeue_task().
1374  *
1375  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1376  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1377  *
1378  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1379  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1380  * functionality.
1381  *
1382  * The knobs that would enable this static key are:
1383  *
1384  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1385  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1386  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1387  */
1388 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1389
1390 /* Integer rounded range for each bucket */
1391 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1392
1393 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1394         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1395
1396 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1397 {
1398         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1399 }
1400
1401 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1402 {
1403         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1404                 return 0;
1405         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1406 }
1407
1408 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1409                                  unsigned int value, bool user_defined)
1410 {
1411         uc_se->value = value;
1412         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1413         uc_se->user_defined = user_defined;
1414 }
1415
1416 static inline unsigned int
1417 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1418                   unsigned int clamp_value)
1419 {
1420         /*
1421          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1422          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1423          * max-clamp.
1424          */
1425         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1426                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1427                 return clamp_value;
1428         }
1429
1430         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1431 }
1432
1433 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1434                                      unsigned int clamp_value)
1435 {
1436         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1437         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1438                 return;
1439
1440         uclamp_rq_set(rq, clamp_id, clamp_value);
1441 }
1442
1443 static inline
1444 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1445                                    unsigned int clamp_value)
1446 {
1447         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1448         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1449
1450         /*
1451          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1452          * top most bucket with tasks in.
1453          */
1454         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1455                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1456                         continue;
1457                 return bucket[bucket_id].value;
1458         }
1459
1460         /* No tasks -- default clamp values */
1461         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1462 }
1463
1464 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1465 {
1466         unsigned int default_util_min;
1467         struct uclamp_se *uc_se;
1468
1469         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1470
1471         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1472
1473         /* Only sync if user didn't override the default */
1474         if (uc_se->user_defined)
1475                 return;
1476
1477         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1478         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1479 }
1480
1481 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1482 {
1483         struct rq_flags rf;
1484         struct rq *rq;
1485
1486         if (!rt_task(p))
1487                 return;
1488
1489         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1490         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1491         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1492         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1493 }
1494
1495 static inline struct uclamp_se
1496 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1497 {
1498         /* Copy by value as we could modify it */
1499         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1500 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1501         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1502
1503         /*
1504          * Tasks in autogroups or root task group will be
1505          * restricted by system defaults.
1506          */
1507         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1508                 return uc_req;
1509         if (task_group(p) == &root_task_group)
1510                 return uc_req;
1511
1512         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1513         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1514         value = uc_req.value;
1515         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1516         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1517 #endif
1518
1519         return uc_req;
1520 }
1521
1522 /*
1523  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1524  * priority:
1525  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1526  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1527  *   group or in an autogroup
1528  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1529  */
1530 static inline struct uclamp_se
1531 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1532 {
1533         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1534         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1535
1536         /* System default restrictions always apply */
1537         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1538                 return uc_max;
1539
1540         return uc_req;
1541 }
1542
1543 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1544 {
1545         struct uclamp_se uc_eff;
1546
1547         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1548         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1549                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1550
1551         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1552
1553         return (unsigned long)uc_eff.value;
1554 }
1555
1556 /*
1557  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1558  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1559  * updates the rq's clamp value if required.
1560  *
1561  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1562  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1563  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1564  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1565  */
1566 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1567                                     enum uclamp_id clamp_id)
1568 {
1569         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1570         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1571         struct uclamp_bucket *bucket;
1572
1573         lockdep_assert_rq_held(rq);
1574
1575         /* Update task effective clamp */
1576         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1577
1578         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1579         bucket->tasks++;
1580         uc_se->active = true;
1581
1582         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1583
1584         /*
1585          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1586          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1587          */
1588         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1589                 bucket->value = uc_se->value;
1590
1591         if (uc_se->value > uclamp_rq_get(rq, clamp_id))
1592                 uclamp_rq_set(rq, clamp_id, uc_se->value);
1593 }
1594
1595 /*
1596  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1597  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1598  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1599  *
1600  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1601  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1602  * enforce the expected state and warn.
1603  */
1604 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1605                                     enum uclamp_id clamp_id)
1606 {
1607         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1608         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1609         struct uclamp_bucket *bucket;
1610         unsigned int bkt_clamp;
1611         unsigned int rq_clamp;
1612
1613         lockdep_assert_rq_held(rq);
1614
1615         /*
1616          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1617          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1618          *
1619          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1620          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1621          * here.
1622          *
1623          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1624          * problem too
1625          *
1626          *      enqueue(taskA)
1627          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1628          *      enqueue(taskB)
1629          *      dequeue(taskA)
1630          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1631          *      dequeue(taskB)
1632          *
1633          * where we could end up with stale data in uc_se and
1634          * bucket[uc_se->bucket_id].
1635          *
1636          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1637          */
1638         if (unlikely(!uc_se->active))
1639                 return;
1640
1641         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1642
1643         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1644         if (likely(bucket->tasks))
1645                 bucket->tasks--;
1646
1647         uc_se->active = false;
1648
1649         /*
1650          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1651          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1652          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1653          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1654          */
1655         if (likely(bucket->tasks))
1656                 return;
1657
1658         rq_clamp = uclamp_rq_get(rq, clamp_id);
1659         /*
1660          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1661          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1662          */
1663         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1664         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1665                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1666                 uclamp_rq_set(rq, clamp_id, bkt_clamp);
1667         }
1668 }
1669
1670 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1671 {
1672         enum uclamp_id clamp_id;
1673
1674         /*
1675          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1676          *
1677          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1678          * sched_uclamp_used is disabled.
1679          */
1680         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1681                 return;
1682
1683         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1684                 return;
1685
1686         for_each_clamp_id(clamp_id)
1687                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1688
1689         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1690         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1691                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1692 }
1693
1694 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1695 {
1696         enum uclamp_id clamp_id;
1697
1698         /*
1699          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1700          *
1701          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1702          * sched_uclamp_used is disabled.
1703          */
1704         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1705                 return;
1706
1707         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1708                 return;
1709
1710         for_each_clamp_id(clamp_id)
1711                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1712 }
1713
1714 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1715                                       enum uclamp_id clamp_id)
1716 {
1717         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1718                 return;
1719
1720         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1721         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1722
1723         /*
1724          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1725          * active tasks on rq.
1726          */
1727         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1728                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1729 }
1730
1731 static inline void
1732 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1733 {
1734         enum uclamp_id clamp_id;
1735         struct rq_flags rf;
1736         struct rq *rq;
1737
1738         /*
1739          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1740          *
1741          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1742          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1743          * enqueues, dequeues and migration operations.
1744          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1745          */
1746         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1747
1748         /*
1749          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1750          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1751          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1752          * it will already see the updated clamp bucket value.
1753          */
1754         for_each_clamp_id(clamp_id)
1755                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1756
1757         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1758 }
1759
1760 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1761 static inline void
1762 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1763 {
1764         struct css_task_iter it;
1765         struct task_struct *p;
1766
1767         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1768         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1769                 uclamp_update_active(p);
1770         css_task_iter_end(&it);
1771 }
1772
1773 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1774 #endif
1775
1776 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1777 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1778 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1779 static void uclamp_update_root_tg(void)
1780 {
1781         struct task_group *tg = &root_task_group;
1782
1783         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1784                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1785         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1786                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1787
1788         rcu_read_lock();
1789         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1790         rcu_read_unlock();
1791 }
1792 #else
1793 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1794 #endif
1795
1796 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1797 {
1798         struct task_struct *g, *p;
1799
1800         /*
1801          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1802          *                                        uclamp_min_rt = X;
1803          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1804          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1805          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1806          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1807          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1808          *
1809          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1810          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1811          * task.
1812          */
1813         read_lock(&tasklist_lock);
1814         smp_mb__after_spinlock();
1815         read_unlock(&tasklist_lock);
1816
1817         rcu_read_lock();
1818         for_each_process_thread(g, p)
1819                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1820         rcu_read_unlock();
1821 }
1822
1823 static int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1824                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1825 {
1826         bool update_root_tg = false;
1827         int old_min, old_max, old_min_rt;
1828         int result;
1829
1830         guard(mutex)(&uclamp_mutex);
1831
1832         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1833         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1834         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1835
1836         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1837         if (result)
1838                 goto undo;
1839         if (!write)
1840                 return 0;
1841
1842         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1843             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1844             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1845
1846                 result = -EINVAL;
1847                 goto undo;
1848         }
1849
1850         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1851                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1852                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1853                 update_root_tg = true;
1854         }
1855         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1856                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1857                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1858                 update_root_tg = true;
1859         }
1860
1861         if (update_root_tg) {
1862                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1863                 uclamp_update_root_tg();
1864         }
1865
1866         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1867                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1868                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1869         }
1870
1871         /*
1872          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1873          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1874          * task enqueue time.
1875          */
1876         return 0;
1877
1878 undo:
1879         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1880         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1881         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1882         return result;
1883 }
1884 #endif
1885 #endif
1886
1887 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1888                            const struct sched_attr *attr)
1889 {
1890         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1891         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1892
1893         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1894                 util_min = attr->sched_util_min;
1895
1896                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1897                         return -EINVAL;
1898         }
1899
1900         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1901                 util_max = attr->sched_util_max;
1902
1903                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1904                         return -EINVAL;
1905         }
1906
1907         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1908                 return -EINVAL;
1909
1910         /*
1911          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1912          *
1913          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1914          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1915          * scheduler locks.
1916          */
1917         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1918
1919         return 0;
1920 }
1921
1922 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1923                          enum uclamp_id clamp_id,
1924                          struct uclamp_se *uc_se)
1925 {
1926         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1927         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1928             !uc_se->user_defined)
1929                 return true;
1930
1931         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1932         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1933             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1934             attr->sched_util_min == -1) {
1935                 return true;
1936         }
1937
1938         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1939             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1940             attr->sched_util_max == -1) {
1941                 return true;
1942         }
1943
1944         return false;
1945 }
1946
1947 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1948                                   const struct sched_attr *attr)
1949 {
1950         enum uclamp_id clamp_id;
1951
1952         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1953                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1954                 unsigned int value;
1955
1956                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1957                         continue;
1958
1959                 /*
1960                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1961                  * at runtime.
1962                  */
1963                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1964                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1965                 else
1966                         value = uclamp_none(clamp_id);
1967
1968                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1969
1970         }
1971
1972         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1973                 return;
1974
1975         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1976             attr->sched_util_min != -1) {
1977                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1978                               attr->sched_util_min, true);
1979         }
1980
1981         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1982             attr->sched_util_max != -1) {
1983                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1984                               attr->sched_util_max, true);
1985         }
1986 }
1987
1988 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1989 {
1990         enum uclamp_id clamp_id;
1991
1992         /*
1993          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1994          * as the task is still at its early fork stages.
1995          */
1996         for_each_clamp_id(clamp_id)
1997                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1998
1999         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
2000                 return;
2001
2002         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2003                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
2004                               uclamp_none(clamp_id), false);
2005         }
2006 }
2007
2008 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
2009 {
2010         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
2011 }
2012
2013 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
2014 {
2015         enum uclamp_id clamp_id;
2016         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
2017
2018         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2019                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
2020                         .value = uclamp_none(clamp_id)
2021                 };
2022         }
2023
2024         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
2025 }
2026
2027 static void __init init_uclamp(void)
2028 {
2029         struct uclamp_se uc_max = {};
2030         enum uclamp_id clamp_id;
2031         int cpu;
2032
2033         for_each_possible_cpu(cpu)
2034                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
2035
2036         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2037                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
2038                               uclamp_none(clamp_id), false);
2039         }
2040
2041         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
2042         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
2043         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2044                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
2045 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
2046                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
2047                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
2048 #endif
2049         }
2050 }
2051
2052 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2053 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2054 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2055 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
2056                                   const struct sched_attr *attr)
2057 {
2058         return -EOPNOTSUPP;
2059 }
2060 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
2061                                   const struct sched_attr *attr) { }
2062 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
2063 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
2064 static inline void init_uclamp(void) { }
2065 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2066
2067 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
2068 {
2069         return task_on_rq_queued(p);
2070 }
2071
2072 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
2073 {
2074         unsigned long ip = 0;
2075         unsigned int state;
2076
2077         if (!p || p == current)
2078                 return 0;
2079
2080         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
2081         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2082         state = READ_ONCE(p->__state);
2083         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
2084         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
2085                 ip = __get_wchan(p);
2086         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2087
2088         return ip;
2089 }
2090
2091 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2092 {
2093         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2094                 update_rq_clock(rq);
2095
2096         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2097                 sched_info_enqueue(rq, p);
2098                 psi_enqueue(p, (flags & ENQUEUE_WAKEUP) && !(flags & ENQUEUE_MIGRATED));
2099         }
2100
2101         uclamp_rq_inc(rq, p);
2102         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2103
2104         if (sched_core_enabled(rq))
2105                 sched_core_enqueue(rq, p);
2106 }
2107
2108 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2109 {
2110         if (sched_core_enabled(rq))
2111                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2112
2113         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2114                 update_rq_clock(rq);
2115
2116         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2117                 sched_info_dequeue(rq, p);
2118                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2119         }
2120
2121         uclamp_rq_dec(rq, p);
2122         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2123 }
2124
2125 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2126 {
2127         if (task_on_rq_migrating(p))
2128                 flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
2129         if (flags & ENQUEUE_MIGRATED)
2130                 sched_mm_cid_migrate_to(rq, p);
2131
2132         enqueue_task(rq, p, flags);
2133
2134         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2135 }
2136
2137 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2138 {
2139         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2140
2141         dequeue_task(rq, p, flags);
2142 }
2143
2144 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2145 {
2146         int prio;
2147
2148         if (dl_policy(policy))
2149                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2150         else if (rt_policy(policy))
2151                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2152         else
2153                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2154
2155         return prio;
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2160  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2161  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2162  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2163  * estimator recalculates.
2164  */
2165 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2166 {
2167         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2172  * taken into account by the scheduler. This value might
2173  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2174  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2175  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2176  */
2177 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2178 {
2179         p->normal_prio = normal_prio(p);
2180         /*
2181          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2182          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2183          * to the normal priority:
2184          */
2185         if (!rt_prio(p->prio))
2186                 return p->normal_prio;
2187         return p->prio;
2188 }
2189
2190 /**
2191  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2192  * @p: the task in question.
2193  *
2194  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2195  */
2196 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2197 {
2198         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2199 }
2200
2201 /*
2202  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2203  * use the balance_callback list if you want balancing.
2204  *
2205  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2206  * balance_callback().
2207  */
2208 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2209                                        const struct sched_class *prev_class,
2210                                        int oldprio)
2211 {
2212         if (prev_class != p->sched_class) {
2213                 if (prev_class->switched_from)
2214                         prev_class->switched_from(rq, p);
2215
2216                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2217         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2218                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2219 }
2220
2221 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2222 {
2223         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2224                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2225         else if (sched_class_above(p->sched_class, rq->curr->sched_class))
2226                 resched_curr(rq);
2227
2228         /*
2229          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2230          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2231          */
2232         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2233                 rq_clock_skip_update(rq);
2234 }
2235
2236 static __always_inline
2237 int __task_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state)
2238 {
2239         if (READ_ONCE(p->__state) & state)
2240                 return 1;
2241
2242 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
2243         if (READ_ONCE(p->saved_state) & state)
2244                 return -1;
2245 #endif
2246         return 0;
2247 }
2248
2249 static __always_inline
2250 int task_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state)
2251 {
2252 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
2253         int match;
2254
2255         /*
2256          * Serialize against current_save_and_set_rtlock_wait_state() and
2257          * current_restore_rtlock_saved_state().
2258          */
2259         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2260         match = __task_state_match(p, state);
2261         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2262
2263         return match;
2264 #else
2265         return __task_state_match(p, state);
2266 #endif
2267 }
2268
2269 /*
2270  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2271  *
2272  * Wait for the thread to block in any of the states set in @match_state.
2273  * If it changes, i.e. @p might have woken up, then return zero.  When we
2274  * succeed in waiting for @p to be off its CPU, we return a positive number
2275  * (its total switch count).  If a second call a short while later returns the
2276  * same number, the caller can be sure that @p has remained unscheduled the
2277  * whole time.
2278  *
2279  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2280  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2281  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2282  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2283  * waiting to become inactive.
2284  */
2285 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
2286 {
2287         int running, queued, match;
2288         struct rq_flags rf;
2289         unsigned long ncsw;
2290         struct rq *rq;
2291
2292         for (;;) {
2293                 /*
2294                  * We do the initial early heuristics without holding
2295                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2296                  * the runqueue lock when things look like they will
2297                  * work out!
2298                  */
2299                 rq = task_rq(p);
2300
2301                 /*
2302                  * If the task is actively running on another CPU
2303                  * still, just relax and busy-wait without holding
2304                  * any locks.
2305                  *
2306                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2307                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2308                  * But we don't care, since "task_on_cpu()" will
2309                  * return false if the runqueue has changed and p
2310                  * is actually now running somewhere else!
2311                  */
2312                 while (task_on_cpu(rq, p)) {
2313                         if (!task_state_match(p, match_state))
2314                                 return 0;
2315                         cpu_relax();
2316                 }
2317
2318                 /*
2319                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2320                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2321                  * just go back and repeat.
2322                  */
2323                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
2324                 trace_sched_wait_task(p);
2325                 running = task_on_cpu(rq, p);
2326                 queued = task_on_rq_queued(p);
2327                 ncsw = 0;
2328                 if ((match = __task_state_match(p, match_state))) {
2329                         /*
2330                          * When matching on p->saved_state, consider this task
2331                          * still queued so it will wait.
2332                          */
2333                         if (match < 0)
2334                                 queued = 1;
2335                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2336                 }
2337                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2338
2339                 /*
2340                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2341                  */
2342                 if (unlikely(!ncsw))
2343                         break;
2344
2345                 /*
2346                  * Was it really running after all now that we
2347                  * checked with the proper locks actually held?
2348                  *
2349                  * Oops. Go back and try again..
2350                  */
2351                 if (unlikely(running)) {
2352                         cpu_relax();
2353                         continue;
2354                 }
2355
2356                 /*
2357                  * It's not enough that it's not actively running,
2358                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2359                  * preempted!
2360                  *
2361                  * So if it was still runnable (but just not actively
2362                  * running right now), it's preempted, and we should
2363                  * yield - it could be a while.
2364                  */
2365                 if (unlikely(queued)) {
2366                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
2367
2368                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2369                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
2370                         continue;
2371                 }
2372
2373                 /*
2374                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2375                  * runnable, which means that it will never become
2376                  * running in the future either. We're all done!
2377                  */
2378                 break;
2379         }
2380
2381         return ncsw;
2382 }
2383
2384 #ifdef CONFIG_SMP
2385
2386 static void
2387 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
2388
2389 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2390                                   struct affinity_context *ctx);
2391
2392 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2393 {
2394         struct affinity_context ac = {
2395                 .new_mask  = cpumask_of(rq->cpu),
2396                 .flags     = SCA_MIGRATE_DISABLE,
2397         };
2398
2399         if (likely(!p->migration_disabled))
2400                 return;
2401
2402         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2403                 return;
2404
2405         /*
2406          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2407          */
2408         __do_set_cpus_allowed(p, &ac);
2409 }
2410
2411 void migrate_disable(void)
2412 {
2413         struct task_struct *p = current;
2414
2415         if (p->migration_disabled) {
2416                 p->migration_disabled++;
2417                 return;
2418         }
2419
2420         preempt_disable();
2421         this_rq()->nr_pinned++;
2422         p->migration_disabled = 1;
2423         preempt_enable();
2424 }
2425 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2426
2427 void migrate_enable(void)
2428 {
2429         struct task_struct *p = current;
2430         struct affinity_context ac = {
2431                 .new_mask  = &p->cpus_mask,
2432                 .flags     = SCA_MIGRATE_ENABLE,
2433         };
2434
2435         if (p->migration_disabled > 1) {
2436                 p->migration_disabled--;
2437                 return;
2438         }
2439
2440         if (WARN_ON_ONCE(!p->migration_disabled))
2441                 return;
2442
2443         /*
2444          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2445          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2446          */
2447         preempt_disable();
2448         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2449                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &ac);
2450         /*
2451          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2452          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2453          * select_fallback_rq) get confused.
2454          */
2455         barrier();
2456         p->migration_disabled = 0;
2457         this_rq()->nr_pinned--;
2458         preempt_enable();
2459 }
2460 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2461
2462 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2463 {
2464         return rq->nr_pinned;
2465 }
2466
2467 /*
2468  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2469  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2470  */
2471 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2472 {
2473         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2474         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2475                 return false;
2476
2477         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2478         if (is_migration_disabled(p))
2479                 return cpu_online(cpu);
2480
2481         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2482         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2483                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2484
2485         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2486         if (kthread_is_per_cpu(p))
2487                 return cpu_online(cpu);
2488
2489         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2490         if (cpu_dying(cpu))
2491                 return false;
2492
2493         /* But are allowed during online. */
2494         return cpu_online(cpu);
2495 }
2496
2497 /*
2498  * This is how migration works:
2499  *
2500  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2501  *    stop_one_cpu().
2502  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2503  *    off the CPU)
2504  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2505  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2506  *    it and puts it into the right queue.
2507  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2508  *    is done.
2509  */
2510
2511 /*
2512  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2513  *
2514  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2515  */
2516 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2517                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2518 {
2519         lockdep_assert_rq_held(rq);
2520
2521         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2522         set_task_cpu(p, new_cpu);
2523         rq_unlock(rq, rf);
2524
2525         rq = cpu_rq(new_cpu);
2526
2527         rq_lock(rq, rf);
2528         WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != new_cpu);
2529         activate_task(rq, p, 0);
2530         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2531
2532         return rq;
2533 }
2534
2535 struct migration_arg {
2536         struct task_struct              *task;
2537         int                             dest_cpu;
2538         struct set_affinity_pending     *pending;
2539 };
2540
2541 /*
2542  * @refs: number of wait_for_completion()
2543  * @stop_pending: is @stop_work in use
2544  */
2545 struct set_affinity_pending {
2546         refcount_t              refs;
2547         unsigned int            stop_pending;
2548         struct completion       done;
2549         struct cpu_stop_work    stop_work;
2550         struct migration_arg    arg;
2551 };
2552
2553 /*
2554  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2555  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2556  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2557  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2558  *
2559  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2560  * as the task is no longer on this CPU.
2561  */
2562 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2563                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2564 {
2565         /* Affinity changed (again). */
2566         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2567                 return rq;
2568
2569         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2570
2571         return rq;
2572 }
2573
2574 /*
2575  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2576  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2577  * 'pushing' onto another runqueue.
2578  */
2579 static int migration_cpu_stop(void *data)
2580 {
2581         struct migration_arg *arg = data;
2582         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2583         struct task_struct *p = arg->task;
2584         struct rq *rq = this_rq();
2585         bool complete = false;
2586         struct rq_flags rf;
2587
2588         /*
2589          * The original target CPU might have gone down and we might
2590          * be on another CPU but it doesn't matter.
2591          */
2592         local_irq_save(rf.flags);
2593         /*
2594          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2595          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2596          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2597          */
2598         flush_smp_call_function_queue();
2599
2600         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2601         rq_lock(rq, &rf);
2602
2603         /*
2604          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2605          * p->migration_pending must have remained stable.
2606          */
2607         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2608
2609         /*
2610          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2611          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2612          * we're holding p->pi_lock.
2613          */
2614         if (task_rq(p) == rq) {
2615                 if (is_migration_disabled(p))
2616                         goto out;
2617
2618                 if (pending) {
2619                         p->migration_pending = NULL;
2620                         complete = true;
2621
2622                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2623                                 goto out;
2624                 }
2625
2626                 if (task_on_rq_queued(p)) {
2627                         update_rq_clock(rq);
2628                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2629                 } else {
2630                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2631                 }
2632
2633                 /*
2634                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2635                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2636                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2637                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2638                  */
2639
2640         } else if (pending) {
2641                 /*
2642                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2643                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2644                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2645                  *
2646                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2647                  * more likely.
2648                  */
2649
2650                 /*
2651                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2652                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2653                  * somewhere allowed, we're done.
2654                  */
2655                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2656                         p->migration_pending = NULL;
2657                         complete = true;
2658                         goto out;
2659                 }
2660
2661                 /*
2662                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2663                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2664                  * it.
2665                  */
2666                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2667                 preempt_disable();
2668                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2669                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2670                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2671                 preempt_enable();
2672                 return 0;
2673         }
2674 out:
2675         if (pending)
2676                 pending->stop_pending = false;
2677         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2678
2679         if (complete)
2680                 complete_all(&pending->done);
2681
2682         return 0;
2683 }
2684
2685 int push_cpu_stop(void *arg)
2686 {
2687         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2688         struct task_struct *p = arg;
2689
2690         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2691         raw_spin_rq_lock(rq);
2692
2693         if (task_rq(p) != rq)
2694                 goto out_unlock;
2695
2696         if (is_migration_disabled(p)) {
2697                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2698                 goto out_unlock;
2699         }
2700
2701         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2702
2703         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2704                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2705
2706         if (!lowest_rq)
2707                 goto out_unlock;
2708
2709         // XXX validate p is still the highest prio task
2710         if (task_rq(p) == rq) {
2711                 deactivate_task(rq, p, 0);
2712                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2713                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2714                 resched_curr(lowest_rq);
2715         }
2716
2717         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2718
2719 out_unlock:
2720         rq->push_busy = false;
2721         raw_spin_rq_unlock(rq);
2722         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2723
2724         put_task_struct(p);
2725         return 0;
2726 }
2727
2728 /*
2729  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2730  * actually call this function.
2731  */
2732 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
2733 {
2734         if (ctx->flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2735                 p->cpus_ptr = ctx->new_mask;
2736                 return;
2737         }
2738
2739         cpumask_copy(&p->cpus_mask, ctx->new_mask);
2740         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(ctx->new_mask);
2741
2742         /*
2743          * Swap in a new user_cpus_ptr if SCA_USER flag set
2744          */
2745         if (ctx->flags & SCA_USER)
2746                 swap(p->user_cpus_ptr, ctx->user_mask);
2747 }
2748
2749 static void
2750 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
2751 {
2752         struct rq *rq = task_rq(p);
2753         bool queued, running;
2754
2755         /*
2756          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2757          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2758          * p->pi_lock.
2759          *
2760          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2761          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2762          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2763          * before finish_task().
2764          *
2765          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2766          */
2767         if (ctx->flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2768                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2769         else
2770                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2771
2772         queued = task_on_rq_queued(p);
2773         running = task_current(rq, p);
2774
2775         if (queued) {
2776                 /*
2777                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2778                  * holding rq->lock.
2779                  */
2780                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2781                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2782         }
2783         if (running)
2784                 put_prev_task(rq, p);
2785
2786         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, ctx);
2787
2788         if (queued)
2789                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2790         if (running)
2791                 set_next_task(rq, p);
2792 }
2793
2794 /*
2795  * Used for kthread_bind() and select_fallback_rq(), in both cases the user
2796  * affinity (if any) should be destroyed too.
2797  */
2798 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2799 {
2800         struct affinity_context ac = {
2801                 .new_mask  = new_mask,
2802                 .user_mask = NULL,
2803                 .flags     = SCA_USER,  /* clear the user requested mask */
2804         };
2805         union cpumask_rcuhead {
2806                 cpumask_t cpumask;
2807                 struct rcu_head rcu;
2808         };
2809
2810         __do_set_cpus_allowed(p, &ac);
2811
2812         /*
2813          * Because this is called with p->pi_lock held, it is not possible
2814          * to use kfree() here (when PREEMPT_RT=y), therefore punt to using
2815          * kfree_rcu().
2816          */
2817         kfree_rcu((union cpumask_rcuhead *)ac.user_mask, rcu);
2818 }
2819
2820 static cpumask_t *alloc_user_cpus_ptr(int node)
2821 {
2822         /*
2823          * See do_set_cpus_allowed() above for the rcu_head usage.
2824          */
2825         int size = max_t(int, cpumask_size(), sizeof(struct rcu_head));
2826
2827         return kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
2828 }
2829
2830 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2831                       int node)
2832 {
2833         cpumask_t *user_mask;
2834         unsigned long flags;
2835
2836         /*
2837          * Always clear dst->user_cpus_ptr first as their user_cpus_ptr's
2838          * may differ by now due to racing.
2839          */
2840         dst->user_cpus_ptr = NULL;
2841
2842         /*
2843          * This check is racy and losing the race is a valid situation.
2844          * It is not worth the extra overhead of taking the pi_lock on
2845          * every fork/clone.
2846          */
2847         if (data_race(!src->user_cpus_ptr))
2848                 return 0;
2849
2850         user_mask = alloc_user_cpus_ptr(node);
2851         if (!user_mask)
2852                 return -ENOMEM;
2853
2854         /*
2855          * Use pi_lock to protect content of user_cpus_ptr
2856          *
2857          * Though unlikely, user_cpus_ptr can be reset to NULL by a concurrent
2858          * do_set_cpus_allowed().
2859          */
2860         raw_spin_lock_irqsave(&src->pi_lock, flags);
2861         if (src->user_cpus_ptr) {
2862                 swap(dst->user_cpus_ptr, user_mask);
2863                 cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2864         }
2865         raw_spin_unlock_irqrestore(&src->pi_lock, flags);
2866
2867         if (unlikely(user_mask))
2868                 kfree(user_mask);
2869
2870         return 0;
2871 }
2872
2873 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2874 {
2875         struct cpumask *user_mask = NULL;
2876
2877         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2878
2879         return user_mask;
2880 }
2881
2882 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2883 {
2884         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2885 }
2886
2887 /*
2888  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2889  *
2890  *
2891  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2892  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2893  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2894  *
2895  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2896  * Consider:
2897  *
2898  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2899  *
2900  *     P0@CPU0                  P1
2901  *
2902  *     migrate_disable();
2903  *     <preempted>
2904  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2905  *
2906  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2907  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2908  * This means we need the following scheme:
2909  *
2910  *     P0@CPU0                  P1
2911  *
2912  *     migrate_disable();
2913  *     <preempted>
2914  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2915  *                                <blocks>
2916  *     <resumes>
2917  *     migrate_enable();
2918  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2919  *       <wakes local stopper>
2920  *                         `--> <woken on migration completion>
2921  *
2922  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2923  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2924  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2925  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2926  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2927  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2928  * moment.
2929  *
2930  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2931  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2932  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2933  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2934  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2935  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2936  *
2937  *
2938  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2939  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2940  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2941  * Migrate-Disable. Consider:
2942  *
2943  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2944  *
2945  *     CPU0               P1                            P2
2946  *     <P0>
2947  *       migrate_disable();
2948  *       <preempted>
2949  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2950  *                          <blocks>
2951  *     <migration/0>
2952  *       migration_cpu_stop()
2953  *         is_migration_disabled()
2954  *           <bails>
2955  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2956  *                                                         <signal completion>
2957  *                          <awakes>
2958  *
2959  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2960  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2961  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2962  */
2963 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2964                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2965         __releases(rq->lock)
2966         __releases(p->pi_lock)
2967 {
2968         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2969         bool stop_pending, complete = false;
2970
2971         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2972         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2973                 struct task_struct *push_task = NULL;
2974
2975                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2976                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2977                         rq->push_busy = true;
2978                         push_task = get_task_struct(p);
2979                 }
2980
2981                 /*
2982                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2983                  * then complete now.
2984                  */
2985                 pending = p->migration_pending;
2986                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2987                         p->migration_pending = NULL;
2988                         complete = true;
2989                 }
2990
2991                 preempt_disable();
2992                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2993                 if (push_task) {
2994                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2995                                             p, &rq->push_work);
2996                 }
2997                 preempt_enable();
2998
2999                 if (complete)
3000                         complete_all(&pending->done);
3001
3002                 return 0;
3003         }
3004
3005         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
3006                 /* serialized by p->pi_lock */
3007                 if (!p->migration_pending) {
3008                         /* Install the request */
3009                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
3010                         init_completion(&my_pending.done);
3011                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
3012                                 .task = p,
3013                                 .dest_cpu = dest_cpu,
3014                                 .pending = &my_pending,
3015                         };
3016
3017                         p->migration_pending = &my_pending;
3018                 } else {
3019                         pending = p->migration_pending;
3020                         refcount_inc(&pending->refs);
3021                         /*
3022                          * Affinity has changed, but we've already installed a
3023                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
3024                          * we risk a completion of the pending despite having a
3025                          * task on a disallowed CPU.
3026                          *
3027                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
3028                          */
3029                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
3030                 }
3031         }
3032         pending = p->migration_pending;
3033         /*
3034          * - !MIGRATE_ENABLE:
3035          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
3036          *
3037          * - MIGRATE_ENABLE:
3038          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
3039          *   the only way that can happen is because of a concurrent
3040          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
3041          *   pending completion.
3042          *
3043          * Either way, we really should have a @pending here.
3044          */
3045         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
3046                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3047                 return -EINVAL;
3048         }
3049
3050         if (task_on_cpu(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
3051                 /*
3052                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
3053                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
3054                  * and have the stopper function handle it all race-free.
3055                  */
3056                 stop_pending = pending->stop_pending;
3057                 if (!stop_pending)
3058                         pending->stop_pending = true;
3059
3060                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
3061                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
3062
3063                 preempt_disable();
3064                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3065                 if (!stop_pending) {
3066                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
3067                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
3068                 }
3069                 preempt_enable();
3070
3071                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
3072                         return 0;
3073         } else {
3074
3075                 if (!is_migration_disabled(p)) {
3076                         if (task_on_rq_queued(p))
3077                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
3078
3079                         if (!pending->stop_pending) {
3080                                 p->migration_pending = NULL;
3081                                 complete = true;
3082                         }
3083                 }
3084                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3085
3086                 if (complete)
3087                         complete_all(&pending->done);
3088         }
3089
3090         wait_for_completion(&pending->done);
3091
3092         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
3093                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
3094
3095         /*
3096          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
3097          * have seen the completion and decremented the refcount
3098          */
3099         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
3100
3101         /* ARGH */
3102         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
3103
3104         return 0;
3105 }
3106
3107 /*
3108  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
3109  */
3110 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
3111                                          struct affinity_context *ctx,
3112                                          struct rq *rq,
3113                                          struct rq_flags *rf)
3114         __releases(rq->lock)
3115         __releases(p->pi_lock)
3116 {
3117         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3118         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
3119         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
3120         unsigned int dest_cpu;
3121         int ret = 0;
3122
3123         update_rq_clock(rq);
3124
3125         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
3126                 /*
3127                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
3128                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
3129                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
3130                  *
3131                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
3132                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
3133                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
3134                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
3135                  */
3136                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
3137         }
3138
3139         if (!kthread && !cpumask_subset(ctx->new_mask, cpu_allowed_mask)) {
3140                 ret = -EINVAL;
3141                 goto out;
3142         }
3143
3144         /*
3145          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
3146          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
3147          */
3148         if ((ctx->flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
3149                 ret = -EINVAL;
3150                 goto out;
3151         }
3152
3153         if (!(ctx->flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
3154                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, ctx->new_mask)) {
3155                         if (ctx->flags & SCA_USER)
3156                                 swap(p->user_cpus_ptr, ctx->user_mask);
3157                         goto out;
3158                 }
3159
3160                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
3161                                  is_migration_disabled(p) &&
3162                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), ctx->new_mask))) {
3163                         ret = -EBUSY;
3164                         goto out;
3165                 }
3166         }
3167
3168         /*
3169          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
3170          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
3171          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
3172          */
3173         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, ctx->new_mask);
3174         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
3175                 ret = -EINVAL;
3176                 goto out;
3177         }
3178
3179         __do_set_cpus_allowed(p, ctx);
3180
3181         return affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, ctx->flags);
3182
3183 out:
3184         task_rq_unlock(rq, p, rf);
3185
3186         return ret;
3187 }
3188
3189 /*
3190  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
3191  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
3192  * is removed from the allowed bitmask.
3193  *
3194  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
3195  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
3196  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
3197  */
3198 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3199                                   struct affinity_context *ctx)
3200 {
3201         struct rq_flags rf;
3202         struct rq *rq;
3203
3204         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3205         /*
3206          * Masking should be skipped if SCA_USER or any of the SCA_MIGRATE_*
3207          * flags are set.
3208          */
3209         if (p->user_cpus_ptr &&
3210             !(ctx->flags & (SCA_USER | SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) &&
3211             cpumask_and(rq->scratch_mask, ctx->new_mask, p->user_cpus_ptr))
3212                 ctx->new_mask = rq->scratch_mask;
3213
3214         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, ctx, rq, &rf);
3215 }
3216
3217 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
3218 {
3219         struct affinity_context ac = {
3220                 .new_mask  = new_mask,
3221                 .flags     = 0,
3222         };
3223
3224         return __set_cpus_allowed_ptr(p, &ac);
3225 }
3226 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
3227
3228 /*
3229  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
3230  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask.
3231  * If user_cpus_ptr is defined, use it as the basis for restricting CPU
3232  * affinity or use cpu_online_mask instead.
3233  *
3234  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
3235  * -EINVAL.
3236  */
3237 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3238                                      struct cpumask *new_mask,
3239                                      const struct cpumask *subset_mask)
3240 {
3241         struct affinity_context ac = {
3242                 .new_mask  = new_mask,
3243                 .flags     = 0,
3244         };
3245         struct rq_flags rf;
3246         struct rq *rq;
3247         int err;
3248
3249         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3250
3251         /*
3252          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
3253          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
3254          * mask entirely.
3255          */
3256         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
3257                 err = -EPERM;
3258                 goto err_unlock;
3259         }
3260
3261         if (!cpumask_and(new_mask, task_user_cpus(p), subset_mask)) {
3262                 err = -EINVAL;
3263                 goto err_unlock;
3264         }
3265
3266         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, &ac, rq, &rf);
3267
3268 err_unlock:
3269         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3270         return err;
3271 }
3272
3273 /*
3274  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
3275  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpus_ptr to a copy of the
3276  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
3277  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
3278  */
3279 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3280 {
3281         cpumask_var_t new_mask;
3282         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3283
3284         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
3285
3286         /*
3287          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
3288          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
3289          * lock to ensure that the migration succeeds.
3290          */
3291         cpus_read_lock();
3292         if (!cpumask_available(new_mask))
3293                 goto out_set_mask;
3294
3295         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
3296                 goto out_free_mask;
3297
3298         /*
3299          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
3300          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
3301          */
3302         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
3303         override_mask = new_mask;
3304
3305 out_set_mask:
3306         if (printk_ratelimit()) {
3307                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
3308                                 task_pid_nr(p), p->comm,
3309                                 cpumask_pr_args(override_mask));
3310         }
3311
3312         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
3313 out_free_mask:
3314         cpus_read_unlock();
3315         free_cpumask_var(new_mask);
3316 }
3317
3318 static int
3319 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
3320
3321 /*
3322  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3323  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr().
3324  *
3325  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3326  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3327  */
3328 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3329 {
3330         struct affinity_context ac = {
3331                 .new_mask  = task_user_cpus(p),
3332                 .flags     = 0,
3333         };
3334         int ret;
3335
3336         /*
3337          * Try to restore the old affinity mask with __sched_setaffinity().
3338          * Cpuset masking will be done there too.
3339          */
3340         ret = __sched_setaffinity(p, &ac);
3341         WARN_ON_ONCE(ret);
3342 }
3343
3344 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3345 {
3346 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3347         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3348
3349         /*
3350          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3351          * ttwu() will sort out the placement.
3352          */
3353         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3354
3355         /*
3356          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3357          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3358          * time relying on p->on_rq.
3359          */
3360         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3361                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3362                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3363
3364 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3365         /*
3366          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3367          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3368          *
3369          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3370          * see task_group().
3371          *
3372          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3373          * task_rq_lock().
3374          */
3375         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3376                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3377 #endif
3378         /*
3379          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3380          */
3381         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3382
3383         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3384 #endif
3385
3386         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3387
3388         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3389                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3390                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3391                 p->se.nr_migrations++;
3392                 rseq_migrate(p);
3393                 sched_mm_cid_migrate_from(p);
3394                 perf_event_task_migrate(p);
3395         }
3396
3397         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3398 }
3399
3400 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3401 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3402 {
3403         if (task_on_rq_queued(p)) {
3404                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3405                 struct rq_flags srf, drf;
3406
3407                 src_rq = task_rq(p);
3408                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3409
3410                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3411                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3412
3413                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3414                 set_task_cpu(p, cpu);
3415                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3416                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
3417
3418                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3419                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3420
3421         } else {
3422                 /*
3423                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3424                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3425                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3426                  */
3427                 p->wake_cpu = cpu;
3428         }
3429 }
3430
3431 struct migration_swap_arg {
3432         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3433         int src_cpu, dst_cpu;
3434 };
3435
3436 static int migrate_swap_stop(void *data)
3437 {
3438         struct migration_swap_arg *arg = data;
3439         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3440
3441         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3442                 return -EAGAIN;
3443
3444         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3445         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3446
3447         guard(double_raw_spinlock)(&arg->src_task->pi_lock, &arg->dst_task->pi_lock);
3448         guard(double_rq_lock)(src_rq, dst_rq);
3449
3450         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3451                 return -EAGAIN;
3452
3453         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3454                 return -EAGAIN;
3455
3456         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3457                 return -EAGAIN;
3458
3459         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3460                 return -EAGAIN;
3461
3462         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3463         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3464
3465         return 0;
3466 }
3467
3468 /*
3469  * Cross migrate two tasks
3470  */
3471 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3472                 int target_cpu, int curr_cpu)
3473 {
3474         struct migration_swap_arg arg;
3475         int ret = -EINVAL;
3476
3477         arg = (struct migration_swap_arg){
3478                 .src_task = cur,
3479                 .src_cpu = curr_cpu,
3480                 .dst_task = p,
3481                 .dst_cpu = target_cpu,
3482         };
3483
3484         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3485                 goto out;
3486
3487         /*
3488          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3489          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3490          */
3491         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3492                 goto out;
3493
3494         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3495                 goto out;
3496
3497         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3498                 goto out;
3499
3500         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3501         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3502
3503 out:
3504         return ret;
3505 }
3506 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3507
3508 /***
3509  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3510  * @p: the to-be-kicked thread
3511  *
3512  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3513  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3514  *
3515  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3516  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3517  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3518  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3519  * achieved as well.
3520  */
3521 void kick_process(struct task_struct *p)
3522 {
3523         int cpu;
3524
3525         preempt_disable();
3526         cpu = task_cpu(p);
3527         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3528                 smp_send_reschedule(cpu);
3529         preempt_enable();
3530 }
3531 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3532
3533 /*
3534  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3535  *
3536  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3537  *
3538  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3539  *
3540  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3541  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3542  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3543  *    see it.
3544  *
3545  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3546  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3547  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3548  *    off.
3549  *
3550  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3551  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3552  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3553  * to satisfy the above rules.
3554  */
3555 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3556 {
3557         int nid = cpu_to_node(cpu);
3558         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3559         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3560         int dest_cpu;
3561
3562         /*
3563          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3564          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3565          * select the CPU on the other node.
3566          */
3567         if (nid != -1) {
3568                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3569
3570                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3571                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3572                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3573                                 return dest_cpu;
3574                 }
3575         }
3576
3577         for (;;) {
3578                 /* Any allowed, online CPU? */
3579                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3580                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3581                                 continue;
3582
3583                         goto out;
3584                 }
3585
3586                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3587                 switch (state) {
3588                 case cpuset:
3589                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3590                                 state = possible;
3591                                 break;
3592                         }
3593                         fallthrough;
3594                 case possible:
3595                         /*
3596                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3597                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3598                          *
3599                          * More yuck to audit.
3600                          */
3601                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3602                         state = fail;
3603                         break;
3604                 case fail:
3605                         BUG();
3606                         break;
3607                 }
3608         }
3609
3610 out:
3611         if (state != cpuset) {
3612                 /*
3613                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3614                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3615                  * leave kernel.
3616                  */
3617                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3618                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3619                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3620                 }
3621         }
3622
3623         return dest_cpu;
3624 }
3625
3626 /*
3627  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3628  */
3629 static inline
3630 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3631 {
3632         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3633
3634         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3635                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3636         else
3637                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3638
3639         /*
3640          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3641          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3642          * CPU.
3643          *
3644          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3645          *
3646          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3647          *   not worry about this generic constraint ]
3648          */
3649         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3650                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3651
3652         return cpu;
3653 }
3654
3655 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3656 {
3657         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3658         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3659         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3660
3661         if (stop) {
3662                 /*
3663                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3664                  * userspace knows about and won't get confused about.
3665                  *
3666                  * Also, it will make PI more or less work without too
3667                  * much confusion -- but then, stop work should not
3668                  * rely on PI working anyway.
3669                  */
3670                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3671
3672                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3673
3674                 /*
3675                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3676                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3677                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3678                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3679                  * around the current task.
3680                  *
3681                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3682                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3683                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3684                  * own class.
3685                  */
3686                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3687         }
3688
3689         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3690
3691         if (old_stop) {
3692                 /*
3693                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3694                  * it can die in pieces.
3695                  */
3696                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3697         }
3698 }
3699
3700 #else /* CONFIG_SMP */
3701
3702 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3703                                          struct affinity_context *ctx)
3704 {
3705         return set_cpus_allowed_ptr(p, ctx->new_mask);
3706 }
3707
3708 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3709
3710 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3711 {
3712         return false;
3713 }
3714
3715 static inline cpumask_t *alloc_user_cpus_ptr(int node)
3716 {
3717         return NULL;
3718 }
3719
3720 #endif /* !CONFIG_SMP */
3721
3722 static void
3723 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3724 {
3725         struct rq *rq;
3726
3727         if (!schedstat_enabled())
3728                 return;
3729
3730         rq = this_rq();
3731
3732 #ifdef CONFIG_SMP
3733         if (cpu == rq->cpu) {
3734                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3735                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3736         } else {
3737                 struct sched_domain *sd;
3738
3739                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3740
3741                 guard(rcu)();
3742                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3743                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3744                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3745                                 break;
3746                         }
3747                 }
3748         }
3749
3750         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3751                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3752 #endif /* CONFIG_SMP */
3753
3754         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3755         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3756
3757         if (wake_flags & WF_SYNC)
3758                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3759 }
3760
3761 /*
3762  * Mark the task runnable.
3763  */
3764 static inline void ttwu_do_wakeup(struct task_struct *p)
3765 {
3766         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3767         trace_sched_wakeup(p);
3768 }
3769
3770 static void
3771 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3772                  struct rq_flags *rf)
3773 {
3774         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3775
3776         lockdep_assert_rq_held(rq);
3777
3778         if (p->sched_contributes_to_load)
3779                 rq->nr_uninterruptible--;
3780
3781 #ifdef CONFIG_SMP
3782         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3783                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3784         else
3785 #endif
3786         if (p->in_iowait) {
3787                 delayacct_blkio_end(p);
3788                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3789         }
3790
3791         activate_task(rq, p, en_flags);
3792         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3793
3794         ttwu_do_wakeup(p);
3795
3796 #ifdef CONFIG_SMP
3797         if (p->sched_class->task_woken) {
3798                 /*
3799                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3800                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3801                  */
3802                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3803                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3804                 rq_repin_lock(rq, rf);
3805         }
3806
3807         if (rq->idle_stamp) {
3808                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3809                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3810
3811                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3812
3813                 if (rq->avg_idle > max)
3814                         rq->avg_idle = max;
3815
3816                 rq->wake_stamp = jiffies;
3817                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3818
3819                 rq->idle_stamp = 0;
3820         }
3821 #endif
3822 }
3823
3824 /*
3825  * Consider @p being inside a wait loop:
3826  *
3827  *   for (;;) {
3828  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3829  *
3830  *      if (CONDITION)
3831  *         break;
3832  *
3833  *      schedule();
3834  *   }
3835  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3836  *
3837  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3838  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3839  * an atomic manner.
3840  *
3841  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3842  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3843  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3844  * need to do a full wakeup with enqueue.
3845  *
3846  * Returns: %true when the wakeup is done,
3847  *          %false otherwise.
3848  */
3849 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3850 {
3851         struct rq_flags rf;
3852         struct rq *rq;
3853         int ret = 0;
3854
3855         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3856         if (task_on_rq_queued(p)) {
3857                 if (!task_on_cpu(rq, p)) {
3858                         /*
3859                          * When on_rq && !on_cpu the task is preempted, see if
3860                          * it should preempt the task that is current now.
3861                          */
3862                         update_rq_clock(rq);
3863                         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3864                 }
3865                 ttwu_do_wakeup(p);
3866                 ret = 1;
3867         }
3868         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3869
3870         return ret;
3871 }
3872
3873 #ifdef CONFIG_SMP
3874 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3875 {
3876         struct llist_node *llist = arg;
3877         struct rq *rq = this_rq();
3878         struct task_struct *p, *t;
3879         struct rq_flags rf;
3880
3881         if (!llist)
3882                 return;
3883
3884         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3885         update_rq_clock(rq);
3886
3887         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3888                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3889                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3890
3891                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3892                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3893
3894                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3895         }
3896
3897         /*
3898          * Must be after enqueueing at least once task such that
3899          * idle_cpu() does not observe a false-negative -- if it does,
3900          * it is possible for select_idle_siblings() to stack a number
3901          * of tasks on this CPU during that window.
3902          *
3903          * It is ok to clear ttwu_pending when another task pending.
3904          * We will receive IPI after local irq enabled and then enqueue it.
3905          * Since now nr_running > 0, idle_cpu() will always get correct result.
3906          */
3907         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3908         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3909 }
3910
3911 /*
3912  * Prepare the scene for sending an IPI for a remote smp_call
3913  *
3914  * Returns true if the caller can proceed with sending the IPI.
3915  * Returns false otherwise.
3916  */
3917 bool call_function_single_prep_ipi(int cpu)
3918 {
3919         if (set_nr_if_polling(cpu_rq(cpu)->idle)) {
3920                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3921                 return false;
3922         }
3923
3924         return true;
3925 }
3926
3927 /*
3928  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3929  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3930  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3931  * of the wakeup instead of the waker.
3932  */
3933 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3934 {
3935         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3936
3937         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3938
3939         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3940         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3941 }
3942
3943 void wake_up_if_idle(int cpu)
3944 {
3945         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3946
3947         guard(rcu)();
3948         if (is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr))) {
3949                 guard(rq_lock_irqsave)(rq);
3950                 if (is_idle_task(rq->curr))
3951                         resched_curr(rq);
3952         }
3953 }
3954
3955 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3956 {
3957         if (this_cpu == that_cpu)
3958                 return true;
3959
3960         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3961 }
3962
3963 static inline bool ttwu_queue_cond(struct task_struct *p, int cpu)
3964 {
3965         /*
3966          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3967          * in hotplug state.
3968          */
3969         if (!cpu_active(cpu))
3970                 return false;
3971
3972         /* Ensure the task will still be allowed to run on the CPU. */
3973         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
3974                 return false;
3975
3976         /*
3977          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3978          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3979          */
3980         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3981                 return true;
3982
3983         if (cpu == smp_processor_id())
3984                 return false;
3985
3986         /*
3987          * If the wakee cpu is idle, or the task is descheduling and the
3988          * only running task on the CPU, then use the wakelist to offload
3989          * the task activation to the idle (or soon-to-be-idle) CPU as
3990          * the current CPU is likely busy. nr_running is checked to
3991          * avoid unnecessary task stacking.
3992          *
3993          * Note that we can only get here with (wakee) p->on_rq=0,
3994          * p->on_cpu can be whatever, we've done the dequeue, so
3995          * the wakee has been accounted out of ->nr_running.
3996          */
3997         if (!cpu_rq(cpu)->nr_running)
3998                 return true;
3999
4000         return false;
4001 }
4002
4003 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
4004 {
4005         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(p, cpu)) {
4006                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
4007                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
4008                 return true;
4009         }
4010
4011         return false;
4012 }
4013
4014 #else /* !CONFIG_SMP */
4015
4016 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
4017 {
4018         return false;
4019 }
4020
4021 #endif /* CONFIG_SMP */
4022
4023 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
4024 {
4025         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4026         struct rq_flags rf;
4027
4028         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
4029                 return;
4030
4031         rq_lock(rq, &rf);
4032         update_rq_clock(rq);
4033         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
4034         rq_unlock(rq, &rf);
4035 }
4036
4037 /*
4038  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
4039  *
4040  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
4041  * disabled when p == current.
4042  *
4043  * The rules of PREEMPT_RT saved_state:
4044  *
4045  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
4046  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
4047  *
4048  *   The lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT. No other
4049  *   bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
4050  */
4051 static __always_inline
4052 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
4053 {
4054         int match;
4055
4056         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
4057                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
4058                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
4059         }
4060
4061         *success = !!(match = __task_state_match(p, state));
4062
4063 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
4064         /*
4065          * Saved state preserves the task state across blocking on
4066          * an RT lock.  If the state matches, set p::saved_state to
4067          * TASK_RUNNING, but do not wake the task because it waits
4068          * for a lock wakeup. Also indicate success because from
4069          * the regular waker's point of view this has succeeded.
4070          *
4071          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
4072          * from p::saved_state which ensures that the regular
4073          * wakeup is not lost. The restore will also set
4074          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
4075          * not result in false positives vs. @success
4076          */
4077         if (match < 0)
4078                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
4079 #endif
4080         return match > 0;
4081 }
4082
4083 /*
4084  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
4085  *
4086  *  MIGRATION
4087  *
4088  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
4089  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
4090  * execution on its new CPU [c1].
4091  *
4092  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
4093  *
4094  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
4095  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
4096  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
4097  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
4098  *
4099  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
4100  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
4101  *
4102  * Example:
4103  *
4104  *   CPU0            CPU1            CPU2
4105  *
4106  *   LOCK rq(0)->lock
4107  *   sched-out X
4108  *   sched-in Y
4109  *   UNLOCK rq(0)->lock
4110  *
4111  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
4112  *                                   dequeue X
4113  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
4114  *
4115  *                                   LOCK rq(1)->lock
4116  *                                   enqueue X
4117  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
4118  *
4119  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
4120  *                   sched-out Z
4121  *                   sched-in X
4122  *                   UNLOCK rq(1)->lock
4123  *
4124  *
4125  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
4126  *
4127  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
4128  * migration. However the means are completely different as there is no lock
4129  * chain to provide order. Instead we do:
4130  *
4131  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
4132  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
4133  *
4134  * Example:
4135  *
4136  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
4137  *
4138  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
4139  *   dequeue X
4140  *   sched-out X
4141  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
4142  *
4143  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
4144  *                    X->state = WAKING
4145  *                    set_task_cpu(X,2)
4146  *
4147  *                    LOCK rq(2)->lock
4148  *                    enqueue X
4149  *                    X->state = RUNNING
4150  *                    UNLOCK rq(2)->lock
4151  *
4152  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
4153  *                                          sched-out Z
4154  *                                          sched-in X
4155  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
4156  *
4157  *                    UNLOCK X->pi_lock
4158  *   UNLOCK rq(0)->lock
4159  *
4160  *
4161  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
4162  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
4163  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
4164  */
4165
4166 /**
4167  * try_to_wake_up - wake up a thread
4168  * @p: the thread to be awakened
4169  * @state: the mask of task states that can be woken
4170  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
4171  *
4172  * Conceptually does:
4173  *
4174  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
4175  *
4176  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
4177  *
4178  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
4179  *
4180  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
4181  * with set_current_state().
4182  *
4183  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
4184  *
4185  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
4186  *  - p->sched_class
4187  *  - p->cpus_ptr
4188  *  - p->sched_task_group
4189  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
4190  *
4191  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
4192  * Takes rq->lock in:
4193  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
4194  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
4195  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
4196  *
4197  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
4198  * many memory barriers and their comments for details.
4199  *
4200  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
4201  *         %false otherwise.
4202  */
4203 int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
4204 {
4205         guard(preempt)();
4206         int cpu, success = 0;
4207
4208         if (p == current) {
4209                 /*
4210                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
4211                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
4212                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
4213                  * without taking any locks.
4214                  *
4215                  * In particular:
4216                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4217                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4218                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4219                  */
4220                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4221                         goto out;
4222
4223                 trace_sched_waking(p);
4224                 ttwu_do_wakeup(p);
4225                 goto out;
4226         }
4227
4228         /*
4229          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4230          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4231          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4232          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4233          */
4234         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &p->pi_lock) {
4235                 smp_mb__after_spinlock();
4236                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4237                         break;
4238
4239                 trace_sched_waking(p);
4240
4241                 /*
4242                  * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4243                  * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4244                  * in smp_cond_load_acquire() below.
4245                  *
4246                  * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4247                  *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4248                  *   UNLOCK rq->lock
4249                  *
4250                  * __schedule() (switch to task 'p')
4251                  *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4252                  *   smp_mb__after_spinlock();
4253                  *   UNLOCK rq->lock
4254                  *
4255                  * [task p]
4256                  *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4257                  *
4258                  * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4259                  * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4260                  *
4261                  * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
4262                  */
4263                 smp_rmb();
4264                 if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4265                         break;
4266
4267 #ifdef CONFIG_SMP
4268                 /*
4269                  * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4270                  * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4271                  *
4272                  * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4273                  * from the runqueue.
4274                  *
4275                  * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4276                  *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4277                  *   UNLOCK rq->lock
4278                  *
4279                  * __schedule() (put 'p' to sleep)
4280                  *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4281                  *   smp_mb__after_spinlock();
4282                  *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4283                  *
4284                  * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4285                  * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4286                  *
4287                  * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4288                  * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4289                  * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4290                  */
4291                 smp_acquire__after_ctrl_dep();
4292
4293                 /*
4294                  * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4295                  * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4296                  * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4297                  * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4298                  */
4299                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4300
4301                 /*
4302                  * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4303                  * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4304                  * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4305                  * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4306                  * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4307                  *
4308                  * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4309                  *
4310                  * set_task_cpu(p, cpu);
4311                  *   STORE p->cpu = @cpu
4312                  * __schedule() (switch to task 'p')
4313                  *   LOCK rq->lock
4314                  *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4315                  *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4316                  *
4317                  * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4318                  * scheduling.
4319                  */
4320                 if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4321                     ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags))
4322                         break;
4323
4324                 /*
4325                  * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4326                  * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4327                  *
4328                  * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4329                  *
4330                  * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4331                  * their previous state and preserve Program Order.
4332                  */
4333                 smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4334
4335                 cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4336                 if (task_cpu(p) != cpu) {
4337                         if (p->in_iowait) {
4338                                 delayacct_blkio_end(p);
4339                                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4340                         }
4341
4342                         wake_flags |= WF_MIGRATED;
4343                         psi_ttwu_dequeue(p);
4344                         set_task_cpu(p, cpu);
4345                 }
4346 #else
4347                 cpu = task_cpu(p);
4348 #endif /* CONFIG_SMP */
4349
4350                 ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4351         }
4352 out:
4353         if (success)
4354                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4355
4356         return success;
4357 }
4358
4359 static bool __task_needs_rq_lock(struct task_struct *p)
4360 {
4361         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
4362
4363         /*
4364          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4365          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4366          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4367          */
4368         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING)
4369                 return true;
4370
4371         /*
4372          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4373          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4374          *
4375          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4376          */
4377         smp_rmb();
4378         if (p->on_rq)
4379                 return true;
4380
4381 #ifdef CONFIG_SMP
4382         /*
4383          * Ensure the task has finished __schedule() and will not be referenced
4384          * anymore. Again, see try_to_wake_up() for a longer comment.
4385          */
4386         smp_rmb();
4387         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4388 #endif
4389
4390         return false;
4391 }
4392
4393 /**
4394  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4395  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4396  * @func: Function to invoke.
4397  * @arg: Argument to function.
4398  *
4399  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4400  * and call @func(@arg) on it.  This function can use ->on_rq and task_curr()
4401  * to work out what the state is, if required.  Given that @func can be invoked
4402  * with a runqueue lock held, it had better be quite lightweight.
4403  *
4404  * Returns:
4405  *   Whatever @func returns
4406  */
4407 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4408 {
4409         struct rq *rq = NULL;
4410         struct rq_flags rf;
4411         int ret;
4412
4413         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4414
4415         if (__task_needs_rq_lock(p))
4416                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4417
4418         /*
4419          * At this point the task is pinned; either:
4420          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4421          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4422          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4423          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4424          *
4425          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4426          * p->__state to differentiate between these states.
4427          */
4428         ret = func(p, arg);
4429
4430         if (rq)
4431                 rq_unlock(rq, &rf);
4432
4433         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4434         return ret;
4435 }
4436
4437 /**
4438  * cpu_curr_snapshot - Return a snapshot of the currently running task
4439  * @cpu: The CPU on which to snapshot the task.
4440  *
4441  * Returns the task_struct pointer of the task "currently" running on
4442  * the specified CPU.  If the same task is running on that CPU throughout,
4443  * the return value will be a pointer to that task's task_struct structure.
4444  * If the CPU did any context switches even vaguely concurrently with the
4445  * execution of this function, the return value will be a pointer to the
4446  * task_struct structure of a randomly chosen task that was running on
4447  * that CPU somewhere around the time that this function was executing.
4448  *
4449  * If the specified CPU was offline, the return value is whatever it
4450  * is, perhaps a pointer to the task_struct structure of that CPU's idle
4451  * task, but there is no guarantee.  Callers wishing a useful return
4452  * value must take some action to ensure that the specified CPU remains
4453  * online throughout.
4454  *
4455  * This function executes full memory barriers before and after fetching
4456  * the pointer, which permits the caller to confine this function's fetch
4457  * with respect to the caller's accesses to other shared variables.
4458  */
4459 struct task_struct *cpu_curr_snapshot(int cpu)
4460 {
4461         struct task_struct *t;
4462
4463         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4464         t = rcu_dereference(cpu_curr(cpu));
4465         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4466         return t;
4467 }
4468
4469 /**
4470  * wake_up_process - Wake up a specific process
4471  * @p: The process to be woken up.
4472  *
4473  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4474  * processes.
4475  *
4476  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4477  *
4478  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4479  */
4480 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4481 {
4482         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4483 }
4484 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4485
4486 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4487 {
4488         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4489 }
4490
4491 /*
4492  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4493  * p is forked by current.
4494  *
4495  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4496  */
4497 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4498 {
4499         p->on_rq                        = 0;
4500
4501         p->se.on_rq                     = 0;
4502         p->se.exec_start                = 0;
4503         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4504         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4505         p->se.nr_migrations             = 0;
4506         p->se.vruntime                  = 0;
4507         p->se.vlag                      = 0;
4508         p->se.slice                     = sysctl_sched_base_slice;
4509         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4510
4511 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4512         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4513 #endif
4514
4515 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4516         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4517         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4518 #endif
4519
4520         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
4521         init_dl_task_timer(&p->dl);
4522         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
4523         __dl_clear_params(p);
4524
4525         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4526         p->rt.timeout           = 0;
4527         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4528         p->rt.on_rq             = 0;
4529         p->rt.on_list           = 0;
4530
4531 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4532         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4533 #endif
4534
4535 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4536         p->capture_control = NULL;
4537 #endif
4538         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4539 #ifdef CONFIG_SMP
4540         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4541         p->migration_pending = NULL;
4542 #endif
4543         init_sched_mm_cid(p);
4544 }
4545
4546 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4547
4548 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4549
4550 int sysctl_numa_balancing_mode;
4551
4552 static void __set_numabalancing_state(bool enabled)
4553 {
4554         if (enabled)
4555                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4556         else
4557                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4558 }
4559
4560 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4561 {
4562         if (enabled)
4563                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_NORMAL;
4564         else
4565                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_DISABLED;
4566         __set_numabalancing_state(enabled);
4567 }
4568
4569 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4570 static void reset_memory_tiering(void)
4571 {
4572         struct pglist_data *pgdat;
4573
4574         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4575                 pgdat->nbp_threshold = 0;
4576                 pgdat->nbp_th_nr_cand = node_page_state(pgdat, PGPROMOTE_CANDIDATE);
4577                 pgdat->nbp_th_start = jiffies_to_msecs(jiffies);
4578         }
4579 }
4580
4581 static int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4582                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4583 {
4584         struct ctl_table t;
4585         int err;
4586         int state = sysctl_numa_balancing_mode;
4587
4588         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4589                 return -EPERM;
4590
4591         t = *table;
4592         t.data = &state;
4593         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4594         if (err < 0)
4595                 return err;
4596         if (write) {
4597                 if (!(sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING) &&
4598                     (state & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING))
4599                         reset_memory_tiering();
4600                 sysctl_numa_balancing_mode = state;
4601                 __set_numabalancing_state(state);
4602         }
4603         return err;
4604 }
4605 #endif
4606 #endif
4607
4608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4609
4610 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4611
4612 static void set_schedstats(bool enabled)
4613 {
4614         if (enabled)
4615                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4616         else
4617                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4618 }
4619
4620 void force_schedstat_enabled(void)
4621 {
4622         if (!schedstat_enabled()) {
4623                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4624                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4625         }
4626 }
4627
4628 static int __init setup_schedstats(char *str)
4629 {
4630         int ret = 0;
4631         if (!str)
4632                 goto out;
4633
4634         if (!strcmp(str, "enable")) {
4635                 set_schedstats(true);
4636                 ret = 1;
4637         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4638                 set_schedstats(false);
4639                 ret = 1;
4640         }
4641 out:
4642         if (!ret)
4643                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4644
4645         return ret;
4646 }
4647 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4648
4649 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4650 static int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4651                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4652 {
4653         struct ctl_table t;
4654         int err;
4655         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4656
4657         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4658                 return -EPERM;
4659
4660         t = *table;
4661         t.data = &state;
4662         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4663         if (err < 0)
4664                 return err;
4665         if (write)
4666                 set_schedstats(state);
4667         return err;
4668 }
4669 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4670 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4671
4672 #ifdef CONFIG_SYSCTL
4673 static struct ctl_table sched_core_sysctls[] = {
4674 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4675         {
4676                 .procname       = "sched_schedstats",
4677                 .data           = NULL,
4678                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4679                 .mode           = 0644,
4680                 .proc_handler   = sysctl_schedstats,
4681                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4682                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
4683         },
4684 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4685 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
4686         {
4687                 .procname       = "sched_util_clamp_min",
4688                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min,
4689                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4690                 .mode           = 0644,
4691                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4692         },
4693         {
4694                 .procname       = "sched_util_clamp_max",
4695                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_max,
4696                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4697                 .mode           = 0644,
4698                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4699         },
4700         {
4701                 .procname       = "sched_util_clamp_min_rt_default",
4702                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default,
4703                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4704                 .mode           = 0644,
4705                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4706         },
4707 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
4708 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4709         {
4710                 .procname       = "numa_balancing",
4711                 .data           = NULL, /* filled in by handler */
4712                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4713                 .mode           = 0644,
4714                 .proc_handler   = sysctl_numa_balancing,
4715                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4716                 .extra2         = SYSCTL_FOUR,
4717         },
4718 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
4719         {}
4720 };
4721 static int __init sched_core_sysctl_init(void)
4722 {
4723         register_sysctl_init("kernel", sched_core_sysctls);
4724         return 0;
4725 }
4726 late_initcall(sched_core_sysctl_init);
4727 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
4728
4729 /*
4730  * fork()/clone()-time setup:
4731  */
4732 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4733 {
4734         __sched_fork(clone_flags, p);
4735         /*
4736          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4737          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4738          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4739          */
4740         p->__state = TASK_NEW;
4741
4742         /*
4743          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4744          */
4745         p->prio = current->normal_prio;
4746
4747         uclamp_fork(p);
4748
4749         /*
4750          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4751          */
4752         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4753                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4754                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4755                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4756                         p->rt_priority = 0;
4757                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4758                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4759
4760                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4761                 set_load_weight(p, false);
4762
4763                 /*
4764                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4765                  * fulfilled its duty:
4766                  */
4767                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4768         }
4769
4770         if (dl_prio(p->prio))
4771                 return -EAGAIN;
4772         else if (rt_prio(p->prio))
4773                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4774         else
4775                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4776
4777         init_entity_runnable_average(&p->se);
4778
4779
4780 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4781         if (likely(sched_info_on()))
4782                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4783 #endif
4784 #if defined(CONFIG_SMP)
4785         p->on_cpu = 0;
4786 #endif
4787         init_task_preempt_count(p);
4788 #ifdef CONFIG_SMP
4789         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4790         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4791 #endif
4792         return 0;
4793 }
4794
4795 void sched_cgroup_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4796 {
4797         unsigned long flags;
4798
4799         /*
4800          * Because we're not yet on the pid-hash, p->pi_lock isn't strictly
4801          * required yet, but lockdep gets upset if rules are violated.
4802          */
4803         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4804 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4805         if (1) {
4806                 struct task_group *tg;
4807                 tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4808                                   struct task_group, css);
4809                 tg = autogroup_task_group(p, tg);
4810                 p->sched_task_group = tg;
4811         }
4812 #endif
4813         rseq_migrate(p);
4814         /*
4815          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4816          * so use __set_task_cpu().
4817          */
4818         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4819         if (p->sched_class->task_fork)
4820                 p->sched_class->task_fork(p);
4821         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4822 }
4823
4824 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4825 {
4826         uclamp_post_fork(p);
4827 }
4828
4829 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4830 {
4831         if (runtime == RUNTIME_INF)
4832                 return BW_UNIT;
4833
4834         /*
4835          * Doing this here saves a lot of checks in all
4836          * the calling paths, and returning zero seems
4837          * safe for them anyway.
4838          */
4839         if (period == 0)
4840                 return 0;
4841
4842         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4843 }
4844
4845 /*
4846  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4847  *
4848  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4849  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4850  * on the runqueue and wakes it.
4851  */
4852 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4853 {
4854         struct rq_flags rf;
4855         struct rq *rq;
4856
4857         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4858         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4859 #ifdef CONFIG_SMP
4860         /*
4861          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4862          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4863          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4864          *
4865          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4866          * as we're not fully set-up yet.
4867          */
4868         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4869         rseq_migrate(p);
4870         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4871 #endif
4872         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4873         update_rq_clock(rq);
4874         post_init_entity_util_avg(p);
4875
4876         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4877         trace_sched_wakeup_new(p);
4878         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4879 #ifdef CONFIG_SMP
4880         if (p->sched_class->task_woken) {
4881                 /*
4882                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4883                  * drop it.
4884                  */
4885                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4886                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4887                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4888         }
4889 #endif
4890         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4891 }
4892
4893 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4894
4895 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4896
4897 void preempt_notifier_inc(void)
4898 {
4899         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4900 }
4901 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4902
4903 void preempt_notifier_dec(void)
4904 {
4905         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4906 }
4907 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4908
4909 /**
4910  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4911  * @notifier: notifier struct to register
4912  */
4913 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4914 {
4915         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4916                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4917
4918         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4919 }
4920 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4921
4922 /**
4923  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4924  * @notifier: notifier struct to unregister
4925  *
4926  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4927  */
4928 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4929 {
4930         hlist_del(&notifier->link);
4931 }
4932 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4933
4934 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4935 {
4936         struct preempt_notifier *notifier;
4937
4938         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4939                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4940 }
4941
4942 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4943 {
4944         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4945                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4946 }
4947
4948 static void
4949 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4950                                    struct task_struct *next)
4951 {
4952         struct preempt_notifier *notifier;
4953
4954         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4955                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4956 }
4957
4958 static __always_inline void
4959 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4960                                  struct task_struct *next)
4961 {
4962         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4963                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4964 }
4965
4966 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4967
4968 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4969 {
4970 }
4971
4972 static inline void
4973 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4974                                  struct task_struct *next)
4975 {
4976 }
4977
4978 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4979
4980 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4981 {
4982 #ifdef CONFIG_SMP
4983         /*
4984          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4985          * such that any running task will have this set.
4986          *
4987          * See the smp_load_acquire(&p->on_cpu) case in ttwu() and
4988          * its ordering comment.
4989          */
4990         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4991 #endif
4992 }
4993
4994 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4995 {
4996 #ifdef CONFIG_SMP
4997         /*
4998          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4999          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
5000          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
5001          * finished.
5002          *
5003          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
5004          * happen before this.
5005          *
5006          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
5007          */
5008         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
5009 #endif
5010 }
5011
5012 #ifdef CONFIG_SMP
5013
5014 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5015 {
5016         void (*func)(struct rq *rq);
5017         struct balance_callback *next;
5018
5019         lockdep_assert_rq_held(rq);
5020
5021         while (head) {
5022                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
5023                 next = head->next;
5024                 head->next = NULL;
5025                 head = next;
5026
5027                 func(rq);
5028         }
5029 }
5030
5031 static void balance_push(struct rq *rq);
5032
5033 /*
5034  * balance_push_callback is a right abuse of the callback interface and plays
5035  * by significantly different rules.
5036  *
5037  * Where the normal balance_callback's purpose is to be ran in the same context
5038  * that queued it (only later, when it's safe to drop rq->lock again),
5039  * balance_push_callback is specifically targeted at __schedule().
5040  *
5041  * This abuse is tolerated because it places all the unlikely/odd cases behind
5042  * a single test, namely: rq->balance_callback == NULL.
5043  */
5044 struct balance_callback balance_push_callback = {
5045         .next = NULL,
5046         .func = balance_push,
5047 };
5048
5049 static inline struct balance_callback *
5050 __splice_balance_callbacks(struct rq *rq, bool split)
5051 {
5052         struct balance_callback *head = rq->balance_callback;
5053
5054         if (likely(!head))
5055                 return NULL;
5056
5057         lockdep_assert_rq_held(rq);
5058         /*
5059          * Must not take balance_push_callback off the list when
5060          * splice_balance_callbacks() and balance_callbacks() are not
5061          * in the same rq->lock section.
5062          *
5063          * In that case it would be possible for __schedule() to interleave
5064          * and observe the list empty.
5065          */
5066         if (split && head == &balance_push_callback)
5067                 head = NULL;
5068         else
5069                 rq->balance_callback = NULL;
5070
5071         return head;
5072 }
5073
5074 static inline struct balance_callback *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
5075 {
5076         return __splice_balance_callbacks(rq, true);
5077 }
5078
5079 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
5080 {
5081         do_balance_callbacks(rq, __splice_balance_callbacks(rq, false));
5082 }
5083
5084 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5085 {
5086         unsigned long flags;
5087
5088         if (unlikely(head)) {
5089                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
5090                 do_balance_callbacks(rq, head);
5091                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
5092         }
5093 }
5094
5095 #else
5096
5097 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
5098 {
5099 }
5100
5101 static inline struct balance_callback *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
5102 {
5103         return NULL;
5104 }
5105
5106 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5107 {
5108 }
5109
5110 #endif
5111
5112 static inline void
5113 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5114 {
5115         /*
5116          * Since the runqueue lock will be released by the next
5117          * task (which is an invalid locking op but in the case
5118          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
5119          * do an early lockdep release here:
5120          */
5121         rq_unpin_lock(rq, rf);
5122         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
5123 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
5124         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
5125         rq_lockp(rq)->owner = next;
5126 #endif
5127 }
5128
5129 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
5130 {
5131         /*
5132          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
5133          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
5134          * prev into current:
5135          */
5136         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
5137         __balance_callbacks(rq);
5138         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
5139 }
5140
5141 /*
5142  * NOP if the arch has not defined these:
5143  */
5144
5145 #ifndef prepare_arch_switch
5146 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
5147 #endif
5148
5149 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
5150 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
5151 #endif
5152
5153 static inline void kmap_local_sched_out(void)
5154 {
5155 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
5156         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
5157                 __kmap_local_sched_out();
5158 #endif
5159 }
5160
5161 static inline void kmap_local_sched_in(void)
5162 {
5163 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
5164         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
5165                 __kmap_local_sched_in();
5166 #endif
5167 }
5168
5169 /**
5170  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
5171  * @rq: the runqueue preparing to switch
5172  * @prev: the current task that is being switched out
5173  * @next: the task we are going to switch to.
5174  *
5175  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
5176  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
5177  * switch.
5178  *
5179  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
5180  * hooks.
5181  */
5182 static inline void
5183 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5184                     struct task_struct *next)
5185 {
5186         kcov_prepare_switch(prev);
5187         sched_info_switch(rq, prev, next);
5188         perf_event_task_sched_out(prev, next);
5189         rseq_preempt(prev);
5190         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
5191         kmap_local_sched_out();
5192         prepare_task(next);
5193         prepare_arch_switch(next);
5194 }
5195
5196 /**
5197  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
5198  * @prev: the thread we just switched away from.
5199  *
5200  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
5201  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
5202  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
5203  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
5204  *
5205  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
5206  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
5207  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
5208  * details.)
5209  *
5210  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
5211  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
5212  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
5213  * because prev may have moved to another CPU.
5214  */
5215 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
5216         __releases(rq->lock)
5217 {
5218         struct rq *rq = this_rq();
5219         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
5220         unsigned int prev_state;
5221
5222         /*
5223          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
5224          * because it left us after:
5225          *
5226          *      schedule()
5227          *        preempt_disable();                    // 1
5228          *        __schedule()
5229          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
5230          *
5231          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
5232          */
5233         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
5234                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
5235                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
5236                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
5237
5238         rq->prev_mm = NULL;
5239
5240         /*
5241          * A task struct has one reference for the use as "current".
5242          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
5243          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
5244          * the scheduled task must drop that reference.
5245          *
5246          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
5247          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
5248          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
5249          * transition, resulting in a double drop.
5250          */
5251         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
5252         vtime_task_switch(prev);
5253         perf_event_task_sched_in(prev, current);
5254         finish_task(prev);
5255         tick_nohz_task_switch();
5256         finish_lock_switch(rq);
5257         finish_arch_post_lock_switch();
5258         kcov_finish_switch(current);
5259         /*
5260          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
5261          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
5262          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
5263          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
5264          * disabled either.
5265          */
5266         kmap_local_sched_in();
5267
5268         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
5269         /*
5270          * When switching through a kernel thread, the loop in
5271          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
5272          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
5273          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
5274          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
5275          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
5276          *
5277          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
5278          *   provided by mmdrop_lazy_tlb(),
5279          * - a sync_core for SYNC_CORE.
5280          */
5281         if (mm) {
5282                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
5283                 mmdrop_lazy_tlb_sched(mm);
5284         }
5285
5286         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
5287                 if (prev->sched_class->task_dead)
5288                         prev->sched_class->task_dead(prev);
5289
5290                 /* Task is done with its stack. */
5291                 put_task_stack(prev);
5292
5293                 put_task_struct_rcu_user(prev);
5294         }
5295
5296         return rq;
5297 }
5298
5299 /**
5300  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
5301  * @prev: the thread we just switched away from.
5302  */
5303 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
5304         __releases(rq->lock)
5305 {
5306         /*
5307          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
5308          * finish_task_switch() for details.
5309          *
5310          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
5311          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
5312          * PREEMPT_COUNT kernels).
5313          */
5314
5315         finish_task_switch(prev);
5316         preempt_enable();
5317
5318         if (current->set_child_tid)
5319                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
5320
5321         calculate_sigpending();
5322 }
5323
5324 /*
5325  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
5326  */
5327 static __always_inline struct rq *
5328 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5329                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5330 {
5331         prepare_task_switch(rq, prev, next);
5332
5333         /*
5334          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
5335          * combine the page table reload and the switch backend into
5336          * one hypercall.
5337          */
5338         arch_start_context_switch(prev);
5339
5340         /*
5341          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
5342          *   user -> kernel   lazy + mmgrab_lazy_tlb() active
5343          *
5344          * kernel ->   user   switch + mmdrop_lazy_tlb() active
5345          *   user ->   user   switch
5346          *
5347          * switch_mm_cid() needs to be updated if the barriers provided
5348          * by context_switch() are modified.
5349          */
5350         if (!next->mm) {                                // to kernel
5351                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
5352
5353                 next->active_mm = prev->active_mm;
5354                 if (prev->mm)                           // from user
5355                         mmgrab_lazy_tlb(prev->active_mm);
5356                 else
5357                         prev->active_mm = NULL;
5358         } else {                                        // to user
5359                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
5360                 /*
5361                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
5362                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
5363                  *
5364                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
5365                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
5366                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
5367                  */
5368                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
5369                 lru_gen_use_mm(next->mm);
5370
5371                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
5372                         /* will mmdrop_lazy_tlb() in finish_task_switch(). */
5373                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
5374                         prev->active_mm = NULL;
5375                 }
5376         }
5377
5378         /* switch_mm_cid() requires the memory barriers above. */
5379         switch_mm_cid(rq, prev, next);
5380
5381         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
5382
5383         /* Here we just switch the register state and the stack. */
5384         switch_to(prev, next, prev);
5385         barrier();
5386
5387         return finish_task_switch(prev);
5388 }
5389
5390 /*
5391  * nr_running and nr_context_switches:
5392  *
5393  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
5394  * threads, total number of context switches performed since bootup.
5395  */
5396 unsigned int nr_running(void)
5397 {
5398         unsigned int i, sum = 0;
5399
5400         for_each_online_cpu(i)
5401                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5402
5403         return sum;
5404 }
5405
5406 /*
5407  * Check if only the current task is running on the CPU.
5408  *
5409  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5410  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5411  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5412  *
5413  * - from a non-preemptible section (of course)
5414  *
5415  * - from a thread that is bound to a single CPU
5416  *
5417  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5418  */
5419 bool single_task_running(void)
5420 {
5421         return raw_rq()->nr_running == 1;
5422 }
5423 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5424
5425 unsigned long long nr_context_switches_cpu(int cpu)
5426 {
5427         return cpu_rq(cpu)->nr_switches;
5428 }
5429
5430 unsigned long long nr_context_switches(void)
5431 {
5432         int i;
5433         unsigned long long sum = 0;
5434
5435         for_each_possible_cpu(i)
5436                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5437
5438         return sum;
5439 }
5440
5441 /*
5442  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5443  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5444  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5445  * it does become runnable.
5446  */
5447
5448 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5449 {
5450         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5451 }
5452
5453 /*
5454  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5455  *
5456  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5457  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5458  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5459  *
5460  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5461  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5462  * running and we'd not be idle.
5463  *
5464  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5465  * is broken.
5466  *
5467  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5468  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5469  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5470  * utilising both CPUs.
5471  *
5472  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5473  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5474  *
5475  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5476  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5477  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5478  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5479  *
5480  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5481  */
5482
5483 unsigned int nr_iowait(void)
5484 {
5485         unsigned int i, sum = 0;
5486
5487         for_each_possible_cpu(i)
5488                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5489
5490         return sum;
5491 }
5492
5493 #ifdef CONFIG_SMP
5494
5495 /*
5496  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5497  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5498  */
5499 void sched_exec(void)
5500 {
5501         struct task_struct *p = current;
5502         struct migration_arg arg;
5503         int dest_cpu;
5504
5505         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &p->pi_lock) {
5506                 dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5507                 if (dest_cpu == smp_processor_id())
5508                         return;
5509
5510                 if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5511                         return;
5512
5513                 arg = (struct migration_arg){ p, dest_cpu };
5514         }
5515         stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5516 }
5517
5518 #endif
5519
5520 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5521 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5522
5523 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5524 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5525
5526 /*
5527  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5528  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5529  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5530  * Prefetching this data results in improved performance.
5531  */
5532 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5533 {
5534 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5535         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5536 #else
5537         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5538 #endif
5539         prefetch(curr);
5540         prefetch(&curr->exec_start);
5541 }
5542
5543 /*
5544  * Return accounted runtime for the task.
5545  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5546  * pending runtime that have not been accounted yet.
5547  */
5548 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5549 {
5550         struct rq_flags rf;
5551         struct rq *rq;
5552         u64 ns;
5553
5554 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5555         /*
5556          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5557          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5558          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5559          *
5560          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5561          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5562          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5563          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5564          * been accounted, so we're correct here as well.
5565          */
5566         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5567                 return p->se.sum_exec_runtime;
5568 #endif
5569
5570         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5571         /*
5572          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5573          * project cycles that may never be accounted to this
5574          * thread, breaking clock_gettime().
5575          */
5576         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5577                 prefetch_curr_exec_start(p);
5578                 update_rq_clock(rq);
5579                 p->sched_class->update_curr(rq);
5580         }
5581         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5582         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5583
5584         return ns;
5585 }
5586
5587 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5588 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5589 {
5590         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5591         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5592         static bool warned_once;
5593
5594         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5595                 return 0;
5596
5597         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5598                 return 0;
5599
5600         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5601                 return 0;
5602
5603         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5604                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5605                 rq->ticks_without_resched = 0;
5606                 return 0;
5607         }
5608
5609         rq->ticks_without_resched++;
5610         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5611         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5612                 return 0;
5613
5614         warned_once = true;
5615
5616         return resched_latency;
5617 }
5618
5619 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5620 {
5621         long val;
5622
5623         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5624                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5625                 return 1;
5626         }
5627
5628         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5629         return 1;
5630 }
5631 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5632 #else
5633 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5634 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5635
5636 /*
5637  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5638  * We call it with interrupts disabled.
5639  */
5640 void scheduler_tick(void)
5641 {
5642         int cpu = smp_processor_id();
5643         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5644         struct task_struct *curr = rq->curr;
5645         struct rq_flags rf;
5646         unsigned long thermal_pressure;
5647         u64 resched_latency;
5648
5649         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5650                 arch_scale_freq_tick();
5651
5652         sched_clock_tick();
5653
5654         rq_lock(rq, &rf);
5655
5656         update_rq_clock(rq);
5657         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5658         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5659         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5660         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5661                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5662         calc_global_load_tick(rq);
5663         sched_core_tick(rq);
5664         task_tick_mm_cid(rq, curr);
5665
5666         rq_unlock(rq, &rf);
5667
5668         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5669                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5670
5671         perf_event_task_tick();
5672
5673         if (curr->flags & PF_WQ_WORKER)
5674                 wq_worker_tick(curr);
5675
5676 #ifdef CONFIG_SMP
5677         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5678         trigger_load_balance(rq);
5679 #endif
5680 }
5681
5682 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5683
5684 struct tick_work {
5685         int                     cpu;
5686         atomic_t                state;
5687         struct delayed_work     work;
5688 };
5689 /* Values for ->state, see diagram below. */
5690 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5691 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5692 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5693
5694 /*
5695  * State diagram for ->state:
5696  *
5697  *
5698  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5699  *                    |   ^
5700  *                    |   |
5701  *                    |   | sched_tick_remote()
5702  *                    |   |
5703  *                    |   |
5704  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5705  *                    |   ^
5706  *                    |   |
5707  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5708  *                    |   |
5709  *                    V   |
5710  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5711  *
5712  *
5713  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5714  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5715  */
5716
5717 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5718
5719 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5720 {
5721         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5722         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5723         int cpu = twork->cpu;
5724         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5725         int os;
5726
5727         /*
5728          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5729          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5730          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5731          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5732          * of when exactly it is running.
5733          */
5734         if (tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu)) {
5735                 guard(rq_lock_irq)(rq);
5736                 struct task_struct *curr = rq->curr;
5737
5738                 if (cpu_online(cpu)) {
5739                         update_rq_clock(rq);
5740
5741                         if (!is_idle_task(curr)) {
5742                                 /*
5743                                  * Make sure the next tick runs within a
5744                                  * reasonable amount of time.
5745                                  */
5746                                 u64 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5747                                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5748                         }
5749                         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5750
5751                         calc_load_nohz_remote(rq);
5752                 }
5753         }
5754
5755         /*
5756          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5757          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5758          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5759          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5760          */
5761         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5762         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5763         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5764                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5765 }
5766
5767 static void sched_tick_start(int cpu)
5768 {
5769         int os;
5770         struct tick_work *twork;
5771
5772         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5773                 return;
5774
5775         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5776
5777         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5778         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5779         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5780         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5781                 twork->cpu = cpu;
5782                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5783                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5784         }
5785 }
5786
5787 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5788 static void sched_tick_stop(int cpu)
5789 {
5790         struct tick_work *twork;
5791         int os;
5792
5793         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5794                 return;
5795
5796         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5797
5798         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5799         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5800         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5801         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5802         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5803 }
5804 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5805
5806 int __init sched_tick_offload_init(void)
5807 {
5808         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5809         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5810         return 0;
5811 }
5812
5813 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5814 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5815 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5816 #endif
5817
5818 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5819                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5820 /*
5821  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5822  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5823  */
5824 static inline void preempt_latency_start(int val)
5825 {
5826         if (preempt_count() == val) {
5827                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5828 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5829                 current->preempt_disable_ip = ip;
5830 #endif
5831                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5832         }
5833 }
5834
5835 void preempt_count_add(int val)
5836 {
5837 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5838         /*
5839          * Underflow?
5840          */
5841         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5842                 return;
5843 #endif
5844         __preempt_count_add(val);
5845 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5846         /*
5847          * Spinlock count overflowing soon?
5848          */
5849         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5850                                 PREEMPT_MASK - 10);
5851 #endif
5852         preempt_latency_start(val);
5853 }
5854 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5855 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5856
5857 /*
5858  * If the value passed in equals to the current preempt count
5859  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5860  */
5861 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5862 {
5863         if (preempt_count() == val)
5864                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5865 }
5866
5867 void preempt_count_sub(int val)
5868 {
5869 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5870         /*
5871          * Underflow?
5872          */
5873         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5874                 return;
5875         /*
5876          * Is the spinlock portion underflowing?
5877          */
5878         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5879                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5880                 return;
5881 #endif
5882
5883         preempt_latency_stop(val);
5884         __preempt_count_sub(val);
5885 }
5886 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5887 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5888
5889 #else
5890 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5891 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5892 #endif
5893
5894 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5895 {
5896 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5897         return p->preempt_disable_ip;
5898 #else
5899         return 0;
5900 #endif
5901 }
5902
5903 /*
5904  * Print scheduling while atomic bug:
5905  */
5906 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5907 {
5908         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5909         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5910
5911         if (oops_in_progress)
5912                 return;
5913
5914         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5915                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5916
5917         debug_show_held_locks(prev);
5918         print_modules();
5919         if (irqs_disabled())
5920                 print_irqtrace_events(prev);
5921         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5922             && in_atomic_preempt_off()) {
5923                 pr_err("Preemption disabled at:");
5924                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5925         }
5926         check_panic_on_warn("scheduling while atomic");
5927
5928         dump_stack();
5929         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5930 }
5931
5932 /*
5933  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5934  */
5935 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5936 {
5937 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5938         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5939                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5940
5941         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5942                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5943 #endif
5944
5945 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5946         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5947                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5948                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5949                 dump_stack();
5950                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5951         }
5952 #endif
5953
5954         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5955                 __schedule_bug(prev);
5956                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5957         }
5958         rcu_sleep_check();
5959         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5960
5961         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5962
5963         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5964 }
5965
5966 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5967                                   struct rq_flags *rf)
5968 {
5969 #ifdef CONFIG_SMP
5970         const struct sched_class *class;
5971         /*
5972          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5973          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5974          * state as before we took rq->lock.
5975          *
5976          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5977          * a runnable task of @class priority or higher.
5978          */
5979         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5980                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5981                         break;
5982         }
5983 #endif
5984
5985         put_prev_task(rq, prev);
5986 }
5987
5988 /*
5989  * Pick up the highest-prio task:
5990  */
5991 static inline struct task_struct *
5992 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5993 {
5994         const struct sched_class *class;
5995         struct task_struct *p;
5996
5997         /*
5998          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5999          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
6000          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
6001          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
6002          */
6003         if (likely(!sched_class_above(prev->sched_class, &fair_sched_class) &&
6004                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
6005
6006                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
6007                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
6008                         goto restart;
6009
6010                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
6011                 if (!p) {
6012                         put_prev_task(rq, prev);
6013                         p = pick_next_task_idle(rq);
6014                 }
6015
6016                 return p;
6017         }
6018
6019 restart:
6020         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
6021
6022         for_each_class(class) {
6023                 p = class->pick_next_task(rq);
6024                 if (p)
6025                         return p;
6026         }
6027
6028         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
6029 }
6030
6031 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
6032 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
6033 {
6034         return (task_rq(t)->idle == t);
6035 }
6036
6037 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
6038 {
6039         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
6040 }
6041
6042 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
6043 {
6044         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
6045                 return true;
6046
6047         return a->core_cookie == b->core_cookie;
6048 }
6049
6050 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
6051 {
6052         const struct sched_class *class;
6053         struct task_struct *p;
6054
6055         for_each_class(class) {
6056                 p = class->pick_task(rq);
6057                 if (p)
6058                         return p;
6059         }
6060
6061         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
6062 }
6063
6064 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
6065
6066 static void queue_core_balance(struct rq *rq);
6067
6068 static struct task_struct *
6069 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6070 {
6071         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
6072         const struct cpumask *smt_mask;
6073         bool fi_before = false;
6074         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
6075         unsigned long cookie;
6076         int i, cpu, occ = 0;
6077         struct rq *rq_i;
6078         bool need_sync;
6079
6080         if (!sched_core_enabled(rq))
6081                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6082
6083         cpu = cpu_of(rq);
6084
6085         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
6086         if (cpu_is_offline(cpu)) {
6087                 /*
6088                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
6089                  * coming online. core_pick would already be migrated to
6090                  * another cpu during offline.
6091                  */
6092                 rq->core_pick = NULL;
6093                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6094         }
6095
6096         /*
6097          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
6098          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
6099          * pick yet, do so now.
6100          *
6101          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
6102          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
6103          * selection. In this case, do a core-wide selection.
6104          */
6105         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
6106             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
6107             rq->core_pick) {
6108                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
6109
6110                 next = rq->core_pick;
6111                 if (next != prev) {
6112                         put_prev_task(rq, prev);
6113                         set_next_task(rq, next);
6114                 }
6115
6116                 rq->core_pick = NULL;
6117                 goto out;
6118         }
6119
6120         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
6121
6122         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6123         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
6124
6125         /* reset state */
6126         rq->core->core_cookie = 0UL;
6127         if (rq->core->core_forceidle_count) {
6128                 if (!core_clock_updated) {
6129                         update_rq_clock(rq->core);
6130                         core_clock_updated = true;
6131                 }
6132                 sched_core_account_forceidle(rq);
6133                 /* reset after accounting force idle */
6134                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
6135                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
6136                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
6137                 need_sync = true;
6138                 fi_before = true;
6139         }
6140
6141         /*
6142          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
6143          *
6144          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
6145          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
6146          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
6147          *
6148          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
6149          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
6150          */
6151         rq->core->core_task_seq++;
6152
6153         /*
6154          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
6155          * and there are no cookied tasks running on siblings.
6156          */
6157         if (!need_sync) {
6158                 next = pick_task(rq);
6159                 if (!next->core_cookie) {
6160                         rq->core_pick = NULL;
6161                         /*
6162                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
6163                          * unconstrained picks as well.
6164                          */
6165                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
6166                         task_vruntime_update(rq, next, false);
6167                         goto out_set_next;
6168                 }
6169         }
6170
6171         /*
6172          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
6173          * amongst them.
6174          *
6175          * Tie-break prio towards the current CPU
6176          */
6177         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
6178                 rq_i = cpu_rq(i);
6179
6180                 /*
6181                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
6182                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
6183                  * the core may also have been updated above.
6184                  */
6185                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
6186                         update_rq_clock(rq_i);
6187
6188                 p = rq_i->core_pick = pick_task(rq_i);
6189                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
6190                         max = p;
6191         }
6192
6193         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
6194
6195         /*
6196          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
6197          * force idle.
6198          */
6199         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6200                 rq_i = cpu_rq(i);
6201                 p = rq_i->core_pick;
6202
6203                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
6204                         p = NULL;
6205                         if (cookie)
6206                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
6207                         if (!p)
6208                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
6209                 }
6210
6211                 rq_i->core_pick = p;
6212
6213                 if (p == rq_i->idle) {
6214                         if (rq_i->nr_running) {
6215                                 rq->core->core_forceidle_count++;
6216                                 if (!fi_before)
6217                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
6218                         }
6219                 } else {
6220                         occ++;
6221                 }
6222         }
6223
6224         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
6225                 rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
6226                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
6227         }
6228
6229         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
6230         next = rq->core_pick;
6231         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
6232
6233         /* Something should have been selected for current CPU */
6234         WARN_ON_ONCE(!next);
6235
6236         /*
6237          * Reschedule siblings
6238          *
6239          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
6240          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
6241          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
6242          * non-matching user state.
6243          */
6244         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6245                 rq_i = cpu_rq(i);
6246
6247                 /*
6248                  * An online sibling might have gone offline before a task
6249                  * could be picked for it, or it might be offline but later
6250                  * happen to come online, but its too late and nothing was
6251                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
6252                  * so ignore it.
6253                  */
6254                 if (!rq_i->core_pick)
6255                         continue;
6256
6257                 /*
6258                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
6259                  * fi_before     fi      update?
6260                  *  0            0       1
6261                  *  0            1       1
6262                  *  1            0       1
6263                  *  1            1       0
6264                  */
6265                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
6266                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
6267
6268                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
6269
6270                 if (i == cpu) {
6271                         rq_i->core_pick = NULL;
6272                         continue;
6273                 }
6274
6275                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
6276                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
6277
6278                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
6279                         rq_i->core_pick = NULL;
6280                         continue;
6281                 }
6282
6283                 resched_curr(rq_i);
6284         }
6285
6286 out_set_next:
6287         set_next_task(rq, next);
6288 out:
6289         if (rq->core->core_forceidle_count && next == rq->idle)
6290                 queue_core_balance(rq);
6291
6292         return next;
6293 }
6294
6295 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
6296 {
6297         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
6298         struct task_struct *p;
6299         unsigned long cookie;
6300         bool success = false;
6301
6302         guard(irq)();
6303         guard(double_rq_lock)(dst, src);
6304
6305         cookie = dst->core->core_cookie;
6306         if (!cookie)
6307                 return false;
6308
6309         if (dst->curr != dst->idle)
6310                 return false;
6311
6312         p = sched_core_find(src, cookie);
6313         if (!p)
6314                 return false;
6315
6316         do {
6317                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
6318                         goto next;
6319
6320                 if (!is_cpu_allowed(p, this))
6321                         goto next;
6322
6323                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
6324                         goto next;
6325                 /*
6326                  * sched_core_find() and sched_core_next() will ensure
6327                  * that task @p is not throttled now, we also need to
6328                  * check whether the runqueue of the destination CPU is
6329                  * being throttled.
6330                  */
6331                 if (sched_task_is_throttled(p, this))
6332                         goto next;
6333
6334                 deactivate_task(src, p, 0);
6335                 set_task_cpu(p, this);
6336                 activate_task(dst, p, 0);
6337
6338                 resched_curr(dst);
6339
6340                 success = true;
6341                 break;
6342
6343 next:
6344                 p = sched_core_next(p, cookie);
6345         } while (p);
6346
6347         return success;
6348 }
6349
6350 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
6351 {
6352         int i;
6353
6354         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu + 1) {
6355                 if (i == cpu)
6356                         continue;
6357
6358                 if (need_resched())
6359                         break;
6360
6361                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
6362                         return true;
6363         }
6364
6365         return false;
6366 }
6367
6368 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
6369 {
6370         struct sched_domain *sd;
6371         int cpu = cpu_of(rq);
6372
6373         preempt_disable();
6374         rcu_read_lock();
6375         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6376         for_each_domain(cpu, sd) {
6377                 if (need_resched())
6378                         break;
6379
6380                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
6381                         break;
6382         }
6383         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
6384         rcu_read_unlock();
6385         preempt_enable();
6386 }
6387
6388 static DEFINE_PER_CPU(struct balance_callback, core_balance_head);
6389
6390 static void queue_core_balance(struct rq *rq)
6391 {
6392         if (!sched_core_enabled(rq))
6393                 return;
6394
6395         if (!rq->core->core_cookie)
6396                 return;
6397
6398         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
6399                 return;
6400
6401         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
6402 }
6403
6404 DEFINE_LOCK_GUARD_1(core_lock, int,
6405                     sched_core_lock(*_T->lock, &_T->flags),
6406                     sched_core_unlock(*_T->lock, &_T->flags),
6407                     unsigned long flags)
6408
6409 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
6410 {
6411         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6412         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6413         int t;
6414
6415         guard(core_lock)(&cpu);
6416
6417         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6418
6419         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6420         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6421                 return;
6422
6423         /* find the leader */
6424         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6425                 if (t == cpu)
6426                         continue;
6427                 rq = cpu_rq(t);
6428                 if (rq->core == rq) {
6429                         core_rq = rq;
6430                         break;
6431                 }
6432         }
6433
6434         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6435                 return;
6436
6437         /* install and validate core_rq */
6438         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6439                 rq = cpu_rq(t);
6440
6441                 if (t == cpu)
6442                         rq->core = core_rq;
6443
6444                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6445         }
6446 }
6447
6448 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6449 {
6450         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6451         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6452         int t;
6453
6454         guard(core_lock)(&cpu);
6455
6456         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6457         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6458                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6459                 return;
6460         }
6461
6462         /* if we're not the leader, nothing to do */
6463         if (rq->core != rq)
6464                 return;
6465
6466         /* find a new leader */
6467         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6468                 if (t == cpu)
6469                         continue;
6470                 core_rq = cpu_rq(t);
6471                 break;
6472         }
6473
6474         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6475                 return;
6476
6477         /* copy the shared state to the new leader */
6478         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6479         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6480         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6481         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6482         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6483         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6484
6485         /*
6486          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6487          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6488          * have a cookie.
6489          */
6490         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6491
6492         /* install new leader */
6493         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6494                 rq = cpu_rq(t);
6495                 rq->core = core_rq;
6496         }
6497 }
6498
6499 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6500 {
6501         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6502
6503         if (rq->core != rq)
6504                 rq->core = rq;
6505 }
6506
6507 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6508
6509 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6510 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6511 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6512
6513 static struct task_struct *
6514 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6515 {
6516         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6517 }
6518
6519 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6520
6521 /*
6522  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6523  *
6524  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6525  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6526  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6527  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6528  */
6529 #define SM_NONE                 0x0
6530 #define SM_PREEMPT              0x1
6531 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6532
6533 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6534 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6535 #else
6536 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6537 #endif
6538
6539 /*
6540  * __schedule() is the main scheduler function.
6541  *
6542  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6543  *
6544  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6545  *
6546  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6547  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6548  *
6549  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6550  *      interrupt handler scheduler_tick().
6551  *
6552  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6553  *      task to the run-queue and that's it.
6554  *
6555  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6556  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6557  *      called on the nearest possible occasion:
6558  *
6559  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6560  *
6561  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6562  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6563  *           spin_unlock()!)
6564  *
6565  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6566  *           preemptible context
6567  *
6568  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6569  *         then at the next:
6570  *
6571  *          - cond_resched() call
6572  *          - explicit schedule() call
6573  *          - return from syscall or exception to user-space
6574  *          - return from interrupt-handler to user-space
6575  *
6576  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6577  */
6578 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6579 {
6580         struct task_struct *prev, *next;
6581         unsigned long *switch_count;
6582         unsigned long prev_state;
6583         struct rq_flags rf;
6584         struct rq *rq;
6585         int cpu;
6586
6587         cpu = smp_processor_id();
6588         rq = cpu_rq(cpu);
6589         prev = rq->curr;
6590
6591         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6592
6593         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6594                 hrtick_clear(rq);
6595
6596         local_irq_disable();
6597         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6598
6599         /*
6600          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6601          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6602          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6603          *
6604          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6605          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6606          *                                        wake_up_state(p, state)
6607          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6608          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6609          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6610          *
6611          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6612          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
6613          */
6614         rq_lock(rq, &rf);
6615         smp_mb__after_spinlock();
6616
6617         /* Promote REQ to ACT */
6618         rq->clock_update_flags <<= 1;
6619         update_rq_clock(rq);
6620         rq->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
6621
6622         switch_count = &prev->nivcsw;
6623
6624         /*
6625          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6626          * that we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6627          */
6628         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6629         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6630                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6631                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6632                 } else {
6633                         prev->sched_contributes_to_load =
6634                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6635                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6636                                 !(prev_state & TASK_FROZEN);
6637
6638                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6639                                 rq->nr_uninterruptible++;
6640
6641                         /*
6642                          * __schedule()                 ttwu()
6643                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6644                          *   if (prev_state)                goto out;
6645                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6646                          *                                p->state = TASK_WAKING
6647                          *
6648                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6649                          *
6650                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6651                          */
6652                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6653
6654                         if (prev->in_iowait) {
6655                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6656                                 delayacct_blkio_start();
6657                         }
6658                 }
6659                 switch_count = &prev->nvcsw;
6660         }
6661
6662         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6663         clear_tsk_need_resched(prev);
6664         clear_preempt_need_resched();
6665 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6666         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6667 #endif
6668
6669         if (likely(prev != next)) {
6670                 rq->nr_switches++;
6671                 /*
6672                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6673                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6674                  */
6675                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6676                 /*
6677                  * The membarrier system call requires each architecture
6678                  * to have a full memory barrier after updating
6679                  * rq->curr, before returning to user-space.
6680                  *
6681                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6682                  * various architectures:
6683                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
6684                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
6685                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6686                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6687                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6688                  *   is a RELEASE barrier),
6689                  */
6690                 ++*switch_count;
6691
6692                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6693                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6694
6695                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next, prev_state);
6696
6697                 /* Also unlocks the rq: */
6698                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6699         } else {
6700                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6701                 __balance_callbacks(rq);
6702                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6703         }
6704 }
6705
6706 void __noreturn do_task_dead(void)
6707 {
6708         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6709         set_special_state(TASK_DEAD);
6710
6711         /* Tell freezer to ignore us: */
6712         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6713
6714         __schedule(SM_NONE);
6715         BUG();
6716
6717         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6718         for (;;)
6719                 cpu_relax();
6720 }
6721
6722 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6723 {
6724         unsigned int task_flags;
6725
6726         if (task_is_running(tsk))
6727                 return;
6728
6729         task_flags = tsk->flags;
6730         /*
6731          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6732          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6733          */
6734         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6735                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6736                         wq_worker_sleeping(tsk);
6737                 else
6738                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
6739         }
6740
6741         /*
6742          * spinlock and rwlock must not flush block requests.  This will
6743          * deadlock if the callback attempts to acquire a lock which is
6744          * already acquired.
6745          */
6746         SCHED_WARN_ON(current->__state & TASK_RTLOCK_WAIT);
6747
6748         /*
6749          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6750          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6751          */
6752         blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6753 }
6754
6755 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6756 {
6757         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6758                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6759                         wq_worker_running(tsk);
6760                 else
6761                         io_wq_worker_running(tsk);
6762         }
6763 }
6764
6765 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6766 {
6767         struct task_struct *tsk = current;
6768
6769         sched_submit_work(tsk);
6770         do {
6771                 preempt_disable();
6772                 __schedule(SM_NONE);
6773                 sched_preempt_enable_no_resched();
6774         } while (need_resched());
6775         sched_update_worker(tsk);
6776 }
6777 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6778
6779 /*
6780  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6781  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6782  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6783  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6784  * (schedule out non-voluntarily).
6785  *
6786  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6787  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6788  */
6789 void __sched schedule_idle(void)
6790 {
6791         /*
6792          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6793          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6794          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6795          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6796          * TASK_RUNNING state.
6797          */
6798         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6799         do {
6800                 __schedule(SM_NONE);
6801         } while (need_resched());
6802 }
6803
6804 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING_USER) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_USER_OFFSTACK)
6805 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6806 {
6807         /*
6808          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6809          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6810          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6811          * we find a better solution.
6812          *
6813          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6814          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6815          * too frequently to make sense yet.
6816          */
6817         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6818         schedule();
6819         exception_exit(prev_state);
6820 }
6821 #endif
6822
6823 /**
6824  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6825  *
6826  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6827  */
6828 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6829 {
6830         sched_preempt_enable_no_resched();
6831         schedule();
6832         preempt_disable();
6833 }
6834
6835 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6836 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6837 {
6838         do {
6839                 preempt_disable();
6840                 __schedule(SM_RTLOCK_WAIT);
6841                 sched_preempt_enable_no_resched();
6842         } while (need_resched());
6843 }
6844 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6845 #endif
6846
6847 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6848 {
6849         do {
6850                 /*
6851                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6852                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6853                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6854                  * by the function tracer will call this function again and
6855                  * cause infinite recursion.
6856                  *
6857                  * Preemption must be disabled here before the function
6858                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6859                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6860                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6861                  * which can also be traced by the function tracer.
6862                  */
6863                 preempt_disable_notrace();
6864                 preempt_latency_start(1);
6865                 __schedule(SM_PREEMPT);
6866                 preempt_latency_stop(1);
6867                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6868
6869                 /*
6870                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6871                  * between schedule and now.
6872                  */
6873         } while (need_resched());
6874 }
6875
6876 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6877 /*
6878  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6879  * off of preempt_enable.
6880  */
6881 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6882 {
6883         /*
6884          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6885          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6886          */
6887         if (likely(!preemptible()))
6888                 return;
6889         preempt_schedule_common();
6890 }
6891 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6892 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6893
6894 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6895 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6896 #ifndef preempt_schedule_dynamic_enabled
6897 #define preempt_schedule_dynamic_enabled        preempt_schedule
6898 #define preempt_schedule_dynamic_disabled       NULL
6899 #endif
6900 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, preempt_schedule_dynamic_enabled);
6901 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6902 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6903 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule);
6904 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule(void)
6905 {
6906         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule))
6907                 return;
6908         preempt_schedule();
6909 }
6910 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6911 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6912 #endif
6913 #endif
6914
6915 /**
6916  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6917  *
6918  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6919  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6920  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6921  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6922  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6923  * to be called when the system is still in usermode.
6924  *
6925  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6926  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6927  * calling the scheduler.
6928  */
6929 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6930 {
6931         enum ctx_state prev_ctx;
6932
6933         if (likely(!preemptible()))
6934                 return;
6935
6936         do {
6937                 /*
6938                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6939                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6940                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6941                  * by the function tracer will call this function again and
6942                  * cause infinite recursion.
6943                  *
6944                  * Preemption must be disabled here before the function
6945                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6946                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6947                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6948                  * which can also be traced by the function tracer.
6949                  */
6950                 preempt_disable_notrace();
6951                 preempt_latency_start(1);
6952                 /*
6953                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6954                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6955                  * an infinite recursion.
6956                  */
6957                 prev_ctx = exception_enter();
6958                 __schedule(SM_PREEMPT);
6959                 exception_exit(prev_ctx);
6960
6961                 preempt_latency_stop(1);
6962                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6963         } while (need_resched());
6964 }
6965 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6966
6967 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6968 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6969 #ifndef preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled
6970 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled        preempt_schedule_notrace
6971 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_disabled       NULL
6972 #endif
6973 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled);
6974 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6975 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6976 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule_notrace);
6977 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule_notrace(void)
6978 {
6979         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule_notrace))
6980                 return;
6981         preempt_schedule_notrace();
6982 }
6983 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6984 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6985 #endif
6986 #endif
6987
6988 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6989
6990 /*
6991  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6992  * off of irq context.
6993  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6994  * protect us against recursive calling from irq.
6995  */
6996 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6997 {
6998         enum ctx_state prev_state;
6999
7000         /* Catch callers which need to be fixed */
7001         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
7002
7003         prev_state = exception_enter();
7004
7005         do {
7006                 preempt_disable();
7007                 local_irq_enable();
7008                 __schedule(SM_PREEMPT);
7009                 local_irq_disable();
7010                 sched_preempt_enable_no_resched();
7011         } while (need_resched());
7012
7013         exception_exit(prev_state);
7014 }
7015
7016 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
7017                           void *key)
7018 {
7019         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~(WF_SYNC|WF_CURRENT_CPU));
7020         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
7021 }
7022 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
7023
7024 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
7025 {
7026         if (dl_prio(prio))
7027                 p->sched_class = &dl_sched_class;
7028         else if (rt_prio(prio))
7029                 p->sched_class = &rt_sched_class;
7030         else
7031                 p->sched_class = &fair_sched_class;
7032
7033         p->prio = prio;
7034 }
7035
7036 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7037
7038 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
7039 {
7040         if (pi_task)
7041                 prio = min(prio, pi_task->prio);
7042
7043         return prio;
7044 }
7045
7046 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
7047 {
7048         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
7049
7050         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
7051 }
7052
7053 /*
7054  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
7055  * @p: task to boost
7056  * @pi_task: donor task
7057  *
7058  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
7059  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
7060  *
7061  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
7062  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
7063  */
7064 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
7065 {
7066         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
7067                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7068         const struct sched_class *prev_class;
7069         struct rq_flags rf;
7070         struct rq *rq;
7071
7072         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
7073         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
7074
7075         /*
7076          * If nothing changed; bail early.
7077          */
7078         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
7079                 return;
7080
7081         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
7082         update_rq_clock(rq);
7083         /*
7084          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
7085          * either lock.
7086          *
7087          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
7088          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
7089          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
7090          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
7091          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
7092          */
7093         p->pi_top_task = pi_task;
7094
7095         /*
7096          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
7097          */
7098         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
7099                 goto out_unlock;
7100
7101         /*
7102          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
7103          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
7104          *
7105          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
7106          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
7107          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
7108          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
7109          * with interrupts disabled and will complete the lock
7110          * protected section without being interrupted. So there is no
7111          * real need to boost.
7112          */
7113         if (unlikely(p == rq->idle)) {
7114                 WARN_ON(p != rq->curr);
7115                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
7116                 goto out_unlock;
7117         }
7118
7119         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
7120         oldprio = p->prio;
7121
7122         if (oldprio == prio)
7123                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
7124
7125         prev_class = p->sched_class;
7126         queued = task_on_rq_queued(p);
7127         running = task_current(rq, p);
7128         if (queued)
7129                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
7130         if (running)
7131                 put_prev_task(rq, p);
7132
7133         /*
7134          * Boosting condition are:
7135          * 1. -rt task is running and holds mutex A
7136          *      --> -dl task blocks on mutex A
7137          *
7138          * 2. -dl task is running and holds mutex A
7139          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
7140          *          running task
7141          */
7142         if (dl_prio(prio)) {
7143                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
7144                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
7145                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
7146                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
7147                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
7148                 } else {
7149                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7150                 }
7151         } else if (rt_prio(prio)) {
7152                 if (dl_prio(oldprio))
7153                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7154                 if (oldprio < prio)
7155                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
7156         } else {
7157                 if (dl_prio(oldprio))
7158                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7159                 if (rt_prio(oldprio))
7160                         p->rt.timeout = 0;
7161         }
7162
7163         __setscheduler_prio(p, prio);
7164
7165         if (queued)
7166                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
7167         if (running)
7168                 set_next_task(rq, p);
7169
7170         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7171 out_unlock:
7172         /* Avoid rq from going away on us: */
7173         preempt_disable();
7174
7175         rq_unpin_lock(rq, &rf);
7176         __balance_callbacks(rq);
7177         raw_spin_rq_unlock(rq);
7178
7179         preempt_enable();
7180 }
7181 #else
7182 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
7183 {
7184         return prio;
7185 }
7186 #endif
7187
7188 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
7189 {
7190         bool queued, running;
7191         int old_prio;
7192         struct rq_flags rf;
7193         struct rq *rq;
7194
7195         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
7196                 return;
7197         /*
7198          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
7199          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
7200          */
7201         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7202         update_rq_clock(rq);
7203
7204         /*
7205          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
7206          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
7207          * it won't have any effect on scheduling until the task is
7208          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
7209          */
7210         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
7211                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7212                 goto out_unlock;
7213         }
7214         queued = task_on_rq_queued(p);
7215         running = task_current(rq, p);
7216         if (queued)
7217                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
7218         if (running)
7219                 put_prev_task(rq, p);
7220
7221         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7222         set_load_weight(p, true);
7223         old_prio = p->prio;
7224         p->prio = effective_prio(p);
7225
7226         if (queued)
7227                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7228         if (running)
7229                 set_next_task(rq, p);
7230
7231         /*
7232          * If the task increased its priority or is running and
7233          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
7234          */
7235         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
7236
7237 out_unlock:
7238         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7239 }
7240 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
7241
7242 /*
7243  * is_nice_reduction - check if nice value is an actual reduction
7244  *
7245  * Similar to can_nice() but does not perform a capability check.
7246  *
7247  * @p: task
7248  * @nice: nice value
7249  */
7250 static bool is_nice_reduction(const struct task_struct *p, const int nice)
7251 {
7252         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
7253         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
7254
7255         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE));
7256 }
7257
7258 /*
7259  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
7260  * @p: task
7261  * @nice: nice value
7262  */
7263 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
7264 {
7265         return is_nice_reduction(p, nice) || capable(CAP_SYS_NICE);
7266 }
7267
7268 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
7269
7270 /*
7271  * sys_nice - change the priority of the current process.
7272  * @increment: priority increment
7273  *
7274  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
7275  * does similar things.
7276  */
7277 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
7278 {
7279         long nice, retval;
7280
7281         /*
7282          * Setpriority might change our priority at the same moment.
7283          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
7284          * and we have a single winner.
7285          */
7286         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
7287         nice = task_nice(current) + increment;
7288
7289         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7290         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
7291                 return -EPERM;
7292
7293         retval = security_task_setnice(current, nice);
7294         if (retval)
7295                 return retval;
7296
7297         set_user_nice(current, nice);
7298         return 0;
7299 }
7300
7301 #endif
7302
7303 /**
7304  * task_prio - return the priority value of a given task.
7305  * @p: the task in question.
7306  *
7307  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
7308  *
7309  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7310  *
7311  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7312  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7313  * deadline                     -101             -1           0
7314  */
7315 int task_prio(const struct task_struct *p)
7316 {
7317         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7318 }
7319
7320 /**
7321  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7322  * @cpu: the processor in question.
7323  *
7324  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7325  */
7326 int idle_cpu(int cpu)
7327 {
7328         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7329
7330         if (rq->curr != rq->idle)
7331                 return 0;
7332
7333         if (rq->nr_running)
7334                 return 0;
7335
7336 #ifdef CONFIG_SMP
7337         if (rq->ttwu_pending)
7338                 return 0;
7339 #endif
7340
7341         return 1;
7342 }
7343
7344 /**
7345  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7346  * @cpu: the CPU in question.
7347  *
7348  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7349  */
7350 int available_idle_cpu(int cpu)
7351 {
7352         if (!idle_cpu(cpu))
7353                 return 0;
7354
7355         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7356                 return 0;
7357
7358         return 1;
7359 }
7360
7361 /**
7362  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7363  * @cpu: the processor in question.
7364  *
7365  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7366  */
7367 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7368 {
7369         return cpu_rq(cpu)->idle;
7370 }
7371
7372 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
7373 int sched_core_idle_cpu(int cpu)
7374 {
7375         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7376
7377         if (sched_core_enabled(rq) && rq->curr == rq->idle)
7378                 return 1;
7379
7380         return idle_cpu(cpu);
7381 }
7382
7383 #endif
7384
7385 #ifdef CONFIG_SMP
7386 /*
7387  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7388  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7389  *
7390  * The scheduler tracks the following metrics:
7391  *
7392  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7393  *   cpu_bw_dl()
7394  *
7395  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7396  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7397  *
7398  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7399  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7400  * in the irq utilization.
7401  *
7402  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7403  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7404  * required to meet deadlines.
7405  */
7406 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7407                                  enum cpu_util_type type,
7408                                  struct task_struct *p)
7409 {
7410         unsigned long dl_util, util, irq, max;
7411         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7412
7413         max = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
7414
7415         if (!uclamp_is_used() &&
7416             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
7417                 return max;
7418         }
7419
7420         /*
7421          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7422          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7423          * update_irq_load_avg().
7424          */
7425         irq = cpu_util_irq(rq);
7426         if (unlikely(irq >= max))
7427                 return max;
7428
7429         /*
7430          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7431          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7432          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7433          * to obtain the CPU's actual utilization.
7434          *
7435          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
7436          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
7437          * tasks.
7438          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
7439          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
7440          */
7441         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7442         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7443                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
7444
7445         dl_util = cpu_util_dl(rq);
7446
7447         /*
7448          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
7449          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
7450          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
7451          * that we select f_max when there is no idle time.
7452          *
7453          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
7454          * saturation when we should -- something for later.
7455          */
7456         if (util + dl_util >= max)
7457                 return max;
7458
7459         /*
7460          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
7461          * include util_dl and ignore dl_bw.
7462          */
7463         if (type == ENERGY_UTIL)
7464                 util += dl_util;
7465
7466         /*
7467          * There is still idle time; further improve the number by using the
7468          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7469          * need to scale the task numbers:
7470          *
7471          *              max - irq
7472          *   U' = irq + --------- * U
7473          *                 max
7474          */
7475         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
7476         util += irq;
7477
7478         /*
7479          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
7480          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
7481          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
7482          * periods of time.
7483          *
7484          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
7485          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
7486          * an interface. So, we only do the latter for now.
7487          */
7488         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7489                 util += cpu_bw_dl(rq);
7490
7491         return min(max, util);
7492 }
7493
7494 unsigned long sched_cpu_util(int cpu)
7495 {
7496         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu), ENERGY_UTIL, NULL);
7497 }
7498 #endif /* CONFIG_SMP */
7499
7500 /**
7501  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7502  * @pid: the pid in question.
7503  *
7504  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7505  */
7506 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7507 {
7508         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7509 }
7510
7511 /*
7512  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7513  * it calls know not to change it.
7514  */
7515 #define SETPARAM_POLICY -1
7516
7517 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7518                 const struct sched_attr *attr)
7519 {
7520         int policy = attr->sched_policy;
7521
7522         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7523                 policy = p->policy;
7524
7525         p->policy = policy;
7526
7527         if (dl_policy(policy))
7528                 __setparam_dl(p, attr);
7529         else if (fair_policy(policy))
7530                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7531
7532         /*
7533          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7534          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7535          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7536          */
7537         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7538         p->normal_prio = normal_prio(p);
7539         set_load_weight(p, true);
7540 }
7541
7542 /*
7543  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7544  */
7545 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7546 {
7547         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7548         bool match;
7549
7550         rcu_read_lock();
7551         pcred = __task_cred(p);
7552         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7553                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7554         rcu_read_unlock();
7555         return match;
7556 }
7557
7558 /*
7559  * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority.
7560  * Only issue a capable test if needed and only once to avoid an audit
7561  * event on permitted non-privileged operations:
7562  */
7563 static int user_check_sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7564                                          const struct sched_attr *attr,
7565                                          int policy, int reset_on_fork)
7566 {
7567         if (fair_policy(policy)) {
7568                 if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7569                     !is_nice_reduction(p, attr->sched_nice))
7570                         goto req_priv;
7571         }
7572
7573         if (rt_policy(policy)) {
7574                 unsigned long rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7575
7576                 /* Can't set/change the rt policy: */
7577                 if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7578                         goto req_priv;
7579
7580                 /* Can't increase priority: */
7581                 if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7582                     attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7583                         goto req_priv;
7584         }
7585
7586         /*
7587          * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7588          * (safest behavior); in the future we would like to allow
7589          * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7590          * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7591          */
7592         if (dl_policy(policy))
7593                 goto req_priv;
7594
7595         /*
7596          * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7597          * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7598          */
7599         if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7600                 if (!is_nice_reduction(p, task_nice(p)))
7601                         goto req_priv;
7602         }
7603
7604         /* Can't change other user's priorities: */
7605         if (!check_same_owner(p))
7606                 goto req_priv;
7607
7608         /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7609         if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7610                 goto req_priv;
7611
7612         return 0;
7613
7614 req_priv:
7615         if (!capable(CAP_SYS_NICE))
7616                 return -EPERM;
7617
7618         return 0;
7619 }
7620
7621 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7622                                 const struct sched_attr *attr,
7623                                 bool user, bool pi)
7624 {
7625         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7626         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7627         const struct sched_class *prev_class;
7628         struct balance_callback *head;
7629         struct rq_flags rf;
7630         int reset_on_fork;
7631         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7632         struct rq *rq;
7633         bool cpuset_locked = false;
7634
7635         /* The pi code expects interrupts enabled */
7636         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7637 recheck:
7638         /* Double check policy once rq lock held: */
7639         if (policy < 0) {
7640                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7641                 policy = oldpolicy = p->policy;
7642         } else {
7643                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7644
7645                 if (!valid_policy(policy))
7646                         return -EINVAL;
7647         }
7648
7649         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7650                 return -EINVAL;
7651
7652         /*
7653          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7654          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7655          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7656          */
7657         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7658                 return -EINVAL;
7659         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7660             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7661                 return -EINVAL;
7662
7663         if (user) {
7664                 retval = user_check_sched_setscheduler(p, attr, policy, reset_on_fork);
7665                 if (retval)
7666                         return retval;
7667
7668                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7669                         return -EINVAL;
7670
7671                 retval = security_task_setscheduler(p);
7672                 if (retval)
7673                         return retval;
7674         }
7675
7676         /* Update task specific "requested" clamps */
7677         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7678                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7679                 if (retval)
7680                         return retval;
7681         }
7682
7683         /*
7684          * SCHED_DEADLINE bandwidth accounting relies on stable cpusets
7685          * information.
7686          */
7687         if (dl_policy(policy) || dl_policy(p->policy)) {
7688                 cpuset_locked = true;
7689                 cpuset_lock();
7690         }
7691
7692         /*
7693          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7694          * changing the priority of the task:
7695          *
7696          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7697          * runqueue lock must be held.
7698          */
7699         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7700         update_rq_clock(rq);
7701
7702         /*
7703          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7704          */
7705         if (p == rq->stop) {
7706                 retval = -EINVAL;
7707                 goto unlock;
7708         }
7709
7710         /*
7711          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7712          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7713          */
7714         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7715                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7716                         goto change;
7717                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7718                         goto change;
7719                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7720                         goto change;
7721                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7722                         goto change;
7723
7724                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7725                 retval = 0;
7726                 goto unlock;
7727         }
7728 change:
7729
7730         if (user) {
7731 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7732                 /*
7733                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7734                  * assigned.
7735                  */
7736                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7737                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7738                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7739                         retval = -EPERM;
7740                         goto unlock;
7741                 }
7742 #endif
7743 #ifdef CONFIG_SMP
7744                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7745                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7746                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7747
7748                         /*
7749                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7750                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7751                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7752                          */
7753                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7754                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7755                                 retval = -EPERM;
7756                                 goto unlock;
7757                         }
7758                 }
7759 #endif
7760         }
7761
7762         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7763         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7764                 policy = oldpolicy = -1;
7765                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7766                 if (cpuset_locked)
7767                         cpuset_unlock();
7768                 goto recheck;
7769         }
7770
7771         /*
7772          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7773          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7774          * is available.
7775          */
7776         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7777                 retval = -EBUSY;
7778                 goto unlock;
7779         }
7780
7781         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7782         oldprio = p->prio;
7783
7784         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7785         if (pi) {
7786                 /*
7787                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7788                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7789                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7790                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7791                  * itself.
7792                  */
7793                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7794                 if (newprio == oldprio)
7795                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7796         }
7797
7798         queued = task_on_rq_queued(p);
7799         running = task_current(rq, p);
7800         if (queued)
7801                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7802         if (running)
7803                 put_prev_task(rq, p);
7804
7805         prev_class = p->sched_class;
7806
7807         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7808                 __setscheduler_params(p, attr);
7809                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7810         }
7811         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7812
7813         if (queued) {
7814                 /*
7815                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7816                  * increased (user space view).
7817                  */
7818                 if (oldprio < p->prio)
7819                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7820
7821                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7822         }
7823         if (running)
7824                 set_next_task(rq, p);
7825
7826         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7827
7828         /* Avoid rq from going away on us: */
7829         preempt_disable();
7830         head = splice_balance_callbacks(rq);
7831         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7832
7833         if (pi) {
7834                 if (cpuset_locked)
7835                         cpuset_unlock();
7836                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7837         }
7838
7839         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7840         balance_callbacks(rq, head);
7841         preempt_enable();
7842
7843         return 0;
7844
7845 unlock:
7846         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7847         if (cpuset_locked)
7848                 cpuset_unlock();
7849         return retval;
7850 }
7851
7852 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7853                                const struct sched_param *param, bool check)
7854 {
7855         struct sched_attr attr = {
7856                 .sched_policy   = policy,
7857                 .sched_priority = param->sched_priority,
7858                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7859         };
7860
7861         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7862         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7863                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7864                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7865                 attr.sched_policy = policy;
7866         }
7867
7868         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7869 }
7870 /**
7871  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7872  * @p: the task in question.
7873  * @policy: new policy.
7874  * @param: structure containing the new RT priority.
7875  *
7876  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7877  *
7878  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7879  *
7880  * NOTE that the task may be already dead.
7881  */
7882 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7883                        const struct sched_param *param)
7884 {
7885         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7886 }
7887
7888 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7889 {
7890         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7891 }
7892
7893 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7894 {
7895         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7896 }
7897 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7898
7899 /**
7900  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7901  * @p: the task in question.
7902  * @policy: new policy.
7903  * @param: structure containing the new RT priority.
7904  *
7905  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7906  * current context has permission.  For example, this is needed in
7907  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7908  * but our caller might not have that capability.
7909  *
7910  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7911  */
7912 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7913                                const struct sched_param *param)
7914 {
7915         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7916 }
7917
7918 /*
7919  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7920  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7921  * be doing.
7922  *
7923  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7924  *
7925  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7926  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7927  * and smash them together and still expect them to work.
7928  *
7929  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7930  *
7931  *   MAX_RT_PRIO / 2
7932  *
7933  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7934  * know enough information to make a sensible choice.
7935  */
7936 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7937 {
7938         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7939         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7940 }
7941 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7942
7943 /*
7944  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7945  */
7946 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7947 {
7948         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7949         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7950 }
7951 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7952
7953 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7954 {
7955         struct sched_attr attr = {
7956                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7957                 .sched_nice = nice,
7958         };
7959         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7960 }
7961 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7962
7963 static int
7964 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7965 {
7966         struct sched_param lparam;
7967         struct task_struct *p;
7968         int retval;
7969
7970         if (!param || pid < 0)
7971                 return -EINVAL;
7972         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7973                 return -EFAULT;
7974
7975         rcu_read_lock();
7976         retval = -ESRCH;
7977         p = find_process_by_pid(pid);
7978         if (likely(p))
7979                 get_task_struct(p);
7980         rcu_read_unlock();
7981
7982         if (likely(p)) {
7983                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7984                 put_task_struct(p);
7985         }
7986
7987         return retval;
7988 }
7989
7990 /*
7991  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7992  */
7993 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7994 {
7995         u32 size;
7996         int ret;
7997
7998         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7999         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
8000
8001         ret = get_user(size, &uattr->size);
8002         if (ret)
8003                 return ret;
8004
8005         /* ABI compatibility quirk: */
8006         if (!size)
8007                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
8008         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
8009                 goto err_size;
8010
8011         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
8012         if (ret) {
8013                 if (ret == -E2BIG)
8014                         goto err_size;
8015                 return ret;
8016         }
8017
8018         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
8019             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
8020                 return -EINVAL;
8021
8022         /*
8023          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
8024          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
8025          */
8026         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
8027
8028         return 0;
8029
8030 err_size:
8031         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
8032         return -E2BIG;
8033 }
8034
8035 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
8036 {
8037         if (task_has_dl_policy(p))
8038                 __getparam_dl(p, attr);
8039         else if (task_has_rt_policy(p))
8040                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
8041         else
8042                 attr->sched_nice = task_nice(p);
8043 }
8044
8045 /**
8046  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
8047  * @pid: the pid in question.
8048  * @policy: new policy.
8049  * @param: structure containing the new RT priority.
8050  *
8051  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8052  */
8053 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
8054 {
8055         if (policy < 0)
8056                 return -EINVAL;
8057
8058         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
8059 }
8060
8061 /**
8062  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
8063  * @pid: the pid in question.
8064  * @param: structure containing the new RT priority.
8065  *
8066  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8067  */
8068 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
8069 {
8070         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
8071 }
8072
8073 /**
8074  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
8075  * @pid: the pid in question.
8076  * @uattr: structure containing the extended parameters.
8077  * @flags: for future extension.
8078  */
8079 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
8080                                unsigned int, flags)
8081 {
8082         struct sched_attr attr;
8083         struct task_struct *p;
8084         int retval;
8085
8086         if (!uattr || pid < 0 || flags)
8087                 return -EINVAL;
8088
8089         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
8090         if (retval)
8091                 return retval;
8092
8093         if ((int)attr.sched_policy < 0)
8094                 return -EINVAL;
8095         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
8096                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
8097
8098         rcu_read_lock();
8099         retval = -ESRCH;
8100         p = find_process_by_pid(pid);
8101         if (likely(p))
8102                 get_task_struct(p);
8103         rcu_read_unlock();
8104
8105         if (likely(p)) {
8106                 if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
8107                         get_params(p, &attr);
8108                 retval = sched_setattr(p, &attr);
8109                 put_task_struct(p);
8110         }
8111
8112         return retval;
8113 }
8114
8115 /**
8116  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
8117  * @pid: the pid in question.
8118  *
8119  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
8120  * code.
8121  */
8122 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
8123 {
8124         struct task_struct *p;
8125         int retval;
8126
8127         if (pid < 0)
8128                 return -EINVAL;
8129
8130         retval = -ESRCH;
8131         rcu_read_lock();
8132         p = find_process_by_pid(pid);
8133         if (p) {
8134                 retval = security_task_getscheduler(p);
8135                 if (!retval)
8136                         retval = p->policy
8137                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
8138         }
8139         rcu_read_unlock();
8140         return retval;
8141 }
8142
8143 /**
8144  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
8145  * @pid: the pid in question.
8146  * @param: structure containing the RT priority.
8147  *
8148  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
8149  * code.
8150  */
8151 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
8152 {
8153         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
8154         struct task_struct *p;
8155         int retval;
8156
8157         if (!param || pid < 0)
8158                 return -EINVAL;
8159
8160         rcu_read_lock();
8161         p = find_process_by_pid(pid);
8162         retval = -ESRCH;
8163         if (!p)
8164                 goto out_unlock;
8165
8166         retval = security_task_getscheduler(p);
8167         if (retval)
8168                 goto out_unlock;
8169
8170         if (task_has_rt_policy(p))
8171                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
8172         rcu_read_unlock();
8173
8174         /*
8175          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
8176          */
8177         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
8178
8179         return retval;
8180
8181 out_unlock:
8182         rcu_read_unlock();
8183         return retval;
8184 }
8185
8186 /*
8187  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
8188  * than what user-space knows about) to user-space.
8189  *
8190  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
8191  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
8192  * have the same size.
8193  */
8194 static int
8195 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
8196                         struct sched_attr *kattr,
8197                         unsigned int usize)
8198 {
8199         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
8200
8201         if (!access_ok(uattr, usize))
8202                 return -EFAULT;
8203
8204         /*
8205          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
8206          *
8207          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
8208          *
8209          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
8210          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
8211          *
8212          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
8213          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
8214          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
8215          * which is set to ksize in this case.
8216          */
8217         kattr->size = min(usize, ksize);
8218
8219         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
8220                 return -EFAULT;
8221
8222         return 0;
8223 }
8224
8225 /**
8226  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
8227  * @pid: the pid in question.
8228  * @uattr: structure containing the extended parameters.
8229  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
8230  * @flags: for future extension.
8231  */
8232 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
8233                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
8234 {
8235         struct sched_attr kattr = { };
8236         struct task_struct *p;
8237         int retval;
8238
8239         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
8240             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
8241                 return -EINVAL;
8242
8243         rcu_read_lock();
8244         p = find_process_by_pid(pid);
8245         retval = -ESRCH;
8246         if (!p)
8247                 goto out_unlock;
8248
8249         retval = security_task_getscheduler(p);
8250         if (retval)
8251                 goto out_unlock;
8252
8253         kattr.sched_policy = p->policy;
8254         if (p->sched_reset_on_fork)
8255                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
8256         get_params(p, &kattr);
8257         kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
8258
8259 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
8260         /*
8261          * This could race with another potential updater, but this is fine
8262          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
8263          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
8264          */
8265         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
8266         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
8267 #endif
8268
8269         rcu_read_unlock();
8270
8271         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
8272
8273 out_unlock:
8274         rcu_read_unlock();
8275         return retval;
8276 }
8277
8278 #ifdef CONFIG_SMP
8279 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8280 {
8281         int ret = 0;
8282
8283         /*
8284          * If the task isn't a deadline task or admission control is
8285          * disabled then we don't care about affinity changes.
8286          */
8287         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
8288                 return 0;
8289
8290         /*
8291          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
8292          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
8293          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
8294          * root_domain.
8295          */
8296         rcu_read_lock();
8297         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
8298                 ret = -EBUSY;
8299         rcu_read_unlock();
8300         return ret;
8301 }
8302 #endif
8303
8304 static int
8305 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
8306 {
8307         int retval;
8308         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
8309
8310         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
8311                 return -ENOMEM;
8312
8313         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
8314                 retval = -ENOMEM;
8315                 goto out_free_cpus_allowed;
8316         }
8317
8318         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8319         cpumask_and(new_mask, ctx->new_mask, cpus_allowed);
8320
8321         ctx->new_mask = new_mask;
8322         ctx->flags |= SCA_CHECK;
8323
8324         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
8325         if (retval)
8326                 goto out_free_new_mask;
8327
8328         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, ctx);
8329         if (retval)
8330                 goto out_free_new_mask;
8331
8332         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8333         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
8334                 /*
8335                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
8336                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
8337                  */
8338                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8339
8340                 /*
8341                  * If SCA_USER is set, a 2nd call to __set_cpus_allowed_ptr()
8342                  * will restore the previous user_cpus_ptr value.
8343                  *
8344                  * In the unlikely event a previous user_cpus_ptr exists,
8345                  * we need to further restrict the mask to what is allowed
8346                  * by that old user_cpus_ptr.
8347                  */
8348                 if (unlikely((ctx->flags & SCA_USER) && ctx->user_mask)) {
8349                         bool empty = !cpumask_and(new_mask, new_mask,
8350                                                   ctx->user_mask);
8351
8352                         if (WARN_ON_ONCE(empty))
8353                                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8354                 }
8355                 __set_cpus_allowed_ptr(p, ctx);
8356                 retval = -EINVAL;
8357         }
8358
8359 out_free_new_mask:
8360         free_cpumask_var(new_mask);
8361 out_free_cpus_allowed:
8362         free_cpumask_var(cpus_allowed);
8363         return retval;
8364 }
8365
8366 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8367 {
8368         struct affinity_context ac;
8369         struct cpumask *user_mask;
8370         struct task_struct *p;
8371         int retval;
8372
8373         rcu_read_lock();
8374
8375         p = find_process_by_pid(pid);
8376         if (!p) {
8377                 rcu_read_unlock();
8378                 return -ESRCH;
8379         }
8380
8381         /* Prevent p going away */
8382         get_task_struct(p);
8383         rcu_read_unlock();
8384
8385         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8386                 retval = -EINVAL;
8387                 goto out_put_task;
8388         }
8389
8390         if (!check_same_owner(p)) {
8391                 rcu_read_lock();
8392                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
8393                         rcu_read_unlock();
8394                         retval = -EPERM;
8395                         goto out_put_task;
8396                 }
8397                 rcu_read_unlock();
8398         }
8399
8400         retval = security_task_setscheduler(p);
8401         if (retval)
8402                 goto out_put_task;
8403
8404         /*
8405          * With non-SMP configs, user_cpus_ptr/user_mask isn't used and
8406          * alloc_user_cpus_ptr() returns NULL.
8407          */
8408         user_mask = alloc_user_cpus_ptr(NUMA_NO_NODE);
8409         if (user_mask) {
8410                 cpumask_copy(user_mask, in_mask);
8411         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_SMP)) {
8412                 retval = -ENOMEM;
8413                 goto out_put_task;
8414         }
8415
8416         ac = (struct affinity_context){
8417                 .new_mask  = in_mask,
8418                 .user_mask = user_mask,
8419                 .flags     = SCA_USER,
8420         };
8421
8422         retval = __sched_setaffinity(p, &ac);
8423         kfree(ac.user_mask);
8424
8425 out_put_task:
8426         put_task_struct(p);
8427         return retval;
8428 }
8429
8430 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8431                              struct cpumask *new_mask)
8432 {
8433         if (len < cpumask_size())
8434                 cpumask_clear(new_mask);
8435         else if (len > cpumask_size())
8436                 len = cpumask_size();
8437
8438         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8439 }
8440
8441 /**
8442  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8443  * @pid: pid of the process
8444  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8445  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8446  *
8447  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8448  */
8449 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8450                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8451 {
8452         cpumask_var_t new_mask;
8453         int retval;
8454
8455         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8456                 return -ENOMEM;
8457
8458         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8459         if (retval == 0)
8460                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8461         free_cpumask_var(new_mask);
8462         return retval;
8463 }
8464
8465 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8466 {
8467         struct task_struct *p;
8468         unsigned long flags;
8469         int retval;
8470
8471         rcu_read_lock();
8472
8473         retval = -ESRCH;
8474         p = find_process_by_pid(pid);
8475         if (!p)
8476                 goto out_unlock;
8477
8478         retval = security_task_getscheduler(p);
8479         if (retval)
8480                 goto out_unlock;
8481
8482         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
8483         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8484         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
8485
8486 out_unlock:
8487         rcu_read_unlock();
8488
8489         return retval;
8490 }
8491
8492 /**
8493  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8494  * @pid: pid of the process
8495  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8496  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8497  *
8498  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8499  * error code otherwise.
8500  */
8501 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8502                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8503 {
8504         int ret;
8505         cpumask_var_t mask;
8506
8507         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8508                 return -EINVAL;
8509         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8510                 return -EINVAL;
8511
8512         if (!zalloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8513                 return -ENOMEM;
8514
8515         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8516         if (ret == 0) {
8517                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8518
8519                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, cpumask_bits(mask), retlen))
8520                         ret = -EFAULT;
8521                 else
8522                         ret = retlen;
8523         }
8524         free_cpumask_var(mask);
8525
8526         return ret;
8527 }
8528
8529 static void do_sched_yield(void)
8530 {
8531         struct rq_flags rf;
8532         struct rq *rq;
8533
8534         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8535
8536         schedstat_inc(rq->yld_count);
8537         current->sched_class->yield_task(rq);
8538
8539         preempt_disable();
8540         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8541         sched_preempt_enable_no_resched();
8542
8543         schedule();
8544 }
8545
8546 /**
8547  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8548  *
8549  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8550  * other threads running on this CPU then this function will return.
8551  *
8552  * Return: 0.
8553  */
8554 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8555 {
8556         do_sched_yield();
8557         return 0;
8558 }
8559
8560 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8561 int __sched __cond_resched(void)
8562 {
8563         if (should_resched(0)) {
8564                 preempt_schedule_common();
8565                 return 1;
8566         }
8567         /*
8568          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8569          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8570          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8571          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8572          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8573          * processes executing in kernel context might never report an
8574          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8575          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8576          * is in urgent need of one.
8577          */
8578 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8579         rcu_all_qs();
8580 #endif
8581         return 0;
8582 }
8583 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8584 #endif
8585
8586 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8587 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8588 #define cond_resched_dynamic_enabled    __cond_resched
8589 #define cond_resched_dynamic_disabled   ((void *)&__static_call_return0)
8590 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8591 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8592
8593 #define might_resched_dynamic_enabled   __cond_resched
8594 #define might_resched_dynamic_disabled  ((void *)&__static_call_return0)
8595 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8596 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8597 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8598 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_cond_resched);
8599 int __sched dynamic_cond_resched(void)
8600 {
8601         klp_sched_try_switch();
8602         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_cond_resched))
8603                 return 0;
8604         return __cond_resched();
8605 }
8606 EXPORT_SYMBOL(dynamic_cond_resched);
8607
8608 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_might_resched);
8609 int __sched dynamic_might_resched(void)
8610 {
8611         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_might_resched))
8612                 return 0;
8613         return __cond_resched();
8614 }
8615 EXPORT_SYMBOL(dynamic_might_resched);
8616 #endif
8617 #endif
8618
8619 /*
8620  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8621  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8622  *
8623  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8624  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8625  * spin_unlock(), once by hand).
8626  */
8627 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8628 {
8629         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8630         int ret = 0;
8631
8632         lockdep_assert_held(lock);
8633
8634         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8635                 spin_unlock(lock);
8636                 if (!_cond_resched())
8637                         cpu_relax();
8638                 ret = 1;
8639                 spin_lock(lock);
8640         }
8641         return ret;
8642 }
8643 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8644
8645 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8646 {
8647         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8648         int ret = 0;
8649
8650         lockdep_assert_held_read(lock);
8651
8652         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8653                 read_unlock(lock);
8654                 if (!_cond_resched())
8655                         cpu_relax();
8656                 ret = 1;
8657                 read_lock(lock);
8658         }
8659         return ret;
8660 }
8661 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8662
8663 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8664 {
8665         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8666         int ret = 0;
8667
8668         lockdep_assert_held_write(lock);
8669
8670         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8671                 write_unlock(lock);
8672                 if (!_cond_resched())
8673                         cpu_relax();
8674                 ret = 1;
8675                 write_lock(lock);
8676         }
8677         return ret;
8678 }
8679 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8680
8681 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8682
8683 #ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
8684 #include <linux/entry-common.h>
8685 #endif
8686
8687 /*
8688  * SC:cond_resched
8689  * SC:might_resched
8690  * SC:preempt_schedule
8691  * SC:preempt_schedule_notrace
8692  * SC:irqentry_exit_cond_resched
8693  *
8694  *
8695  * NONE:
8696  *   cond_resched               <- __cond_resched
8697  *   might_resched              <- RET0
8698  *   preempt_schedule           <- NOP
8699  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8700  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8701  *
8702  * VOLUNTARY:
8703  *   cond_resched               <- __cond_resched
8704  *   might_resched              <- __cond_resched
8705  *   preempt_schedule           <- NOP
8706  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8707  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8708  *
8709  * FULL:
8710  *   cond_resched               <- RET0
8711  *   might_resched              <- RET0
8712  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
8713  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
8714  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
8715  */
8716
8717 enum {
8718         preempt_dynamic_undefined = -1,
8719         preempt_dynamic_none,
8720         preempt_dynamic_voluntary,
8721         preempt_dynamic_full,
8722 };
8723
8724 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
8725
8726 int sched_dynamic_mode(const char *str)
8727 {
8728         if (!strcmp(str, "none"))
8729                 return preempt_dynamic_none;
8730
8731         if (!strcmp(str, "voluntary"))
8732                 return preempt_dynamic_voluntary;
8733
8734         if (!strcmp(str, "full"))
8735                 return preempt_dynamic_full;
8736
8737         return -EINVAL;
8738 }
8739
8740 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8741 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_call_update(f, f##_dynamic_enabled)
8742 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_call_update(f, f##_dynamic_disabled)
8743 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8744 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_key_enable(&sk_dynamic_##f.key)
8745 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_key_disable(&sk_dynamic_##f.key)
8746 #else
8747 #error "Unsupported PREEMPT_DYNAMIC mechanism"
8748 #endif
8749
8750 static DEFINE_MUTEX(sched_dynamic_mutex);
8751 static bool klp_override;
8752
8753 static void __sched_dynamic_update(int mode)
8754 {
8755         /*
8756          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
8757          * the ZERO state, which is invalid.
8758          */
8759         if (!klp_override)
8760                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8761         preempt_dynamic_enable(might_resched);
8762         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8763         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8764         preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8765
8766         switch (mode) {
8767         case preempt_dynamic_none:
8768                 if (!klp_override)
8769                         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8770                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8771                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8772                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8773                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8774                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
8775                         pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
8776                 break;
8777
8778         case preempt_dynamic_voluntary:
8779                 if (!klp_override)
8780                         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8781                 preempt_dynamic_enable(might_resched);
8782                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8783                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8784                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8785                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
8786                         pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
8787                 break;
8788
8789         case preempt_dynamic_full:
8790                 if (!klp_override)
8791                         preempt_dynamic_disable(cond_resched);
8792                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8793                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8794                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8795                 preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8796                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
8797                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8798                 break;
8799         }
8800
8801         preempt_dynamic_mode = mode;
8802 }
8803
8804 void sched_dynamic_update(int mode)
8805 {
8806         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
8807         __sched_dynamic_update(mode);
8808         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
8809 }
8810
8811 #ifdef CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL
8812
8813 static int klp_cond_resched(void)
8814 {
8815         __klp_sched_try_switch();
8816         return __cond_resched();
8817 }
8818
8819 void sched_dynamic_klp_enable(void)
8820 {
8821         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
8822
8823         klp_override = true;
8824         static_call_update(cond_resched, klp_cond_resched);
8825
8826         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
8827 }
8828
8829 void sched_dynamic_klp_disable(void)
8830 {
8831         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
8832
8833         klp_override = false;
8834         __sched_dynamic_update(preempt_dynamic_mode);
8835
8836         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
8837 }
8838
8839 #endif /* CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL */
8840
8841 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
8842 {
8843         int mode = sched_dynamic_mode(str);
8844         if (mode < 0) {
8845                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
8846                 return 0;
8847         }
8848
8849         sched_dynamic_update(mode);
8850         return 1;
8851 }
8852 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
8853
8854 static void __init preempt_dynamic_init(void)
8855 {
8856         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
8857                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
8858                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
8859                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
8860                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
8861                 } else {
8862                         /* Default static call setting, nothing to do */
8863                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
8864                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
8865                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8866                 }
8867         }
8868 }
8869
8870 #define PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(mode) \
8871         bool preempt_model_##mode(void)                                          \
8872         {                                                                        \
8873                 WARN_ON_ONCE(preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined); \
8874                 return preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_##mode;           \
8875         }                                                                        \
8876         EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_model_##mode)
8877
8878 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(none);
8879 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(voluntary);
8880 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(full);
8881
8882 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8883
8884 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
8885
8886 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8887
8888 /**
8889  * yield - yield the current processor to other threads.
8890  *
8891  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8892  *
8893  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8894  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8895  * it, it's already broken.
8896  *
8897  * Typical broken usage is:
8898  *
8899  * while (!event)
8900  *      yield();
8901  *
8902  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8903  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8904  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8905  *
8906  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8907  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8908  * If you still want to use yield(), do not!
8909  */
8910 void __sched yield(void)
8911 {
8912         set_current_state(TASK_RUNNING);
8913         do_sched_yield();
8914 }
8915 EXPORT_SYMBOL(yield);
8916
8917 /**
8918  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8919  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8920  * processor it's on.
8921  * @p: target task
8922  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8923  *
8924  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8925  * can't go away on us before we can do any checks.
8926  *
8927  * Return:
8928  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8929  *      false (0) if we failed to boost the target.
8930  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8931  */
8932 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8933 {
8934         struct task_struct *curr = current;
8935         struct rq *rq, *p_rq;
8936         unsigned long flags;
8937         int yielded = 0;
8938
8939         local_irq_save(flags);
8940         rq = this_rq();
8941
8942 again:
8943         p_rq = task_rq(p);
8944         /*
8945          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8946          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8947          */
8948         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
8949                 yielded = -ESRCH;
8950                 goto out_irq;
8951         }
8952
8953         double_rq_lock(rq, p_rq);
8954         if (task_rq(p) != p_rq) {
8955                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
8956                 goto again;
8957         }
8958
8959         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8960                 goto out_unlock;
8961
8962         if (curr->sched_class != p->sched_class)
8963                 goto out_unlock;
8964
8965         if (task_on_cpu(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8966                 goto out_unlock;
8967
8968         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8969         if (yielded) {
8970                 schedstat_inc(rq->yld_count);
8971                 /*
8972                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
8973                  * fairness.
8974                  */
8975                 if (preempt && rq != p_rq)
8976                         resched_curr(p_rq);
8977         }
8978
8979 out_unlock:
8980         double_rq_unlock(rq, p_rq);
8981 out_irq:
8982         local_irq_restore(flags);
8983
8984         if (yielded > 0)
8985                 schedule();
8986
8987         return yielded;
8988 }
8989 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
8990
8991 int io_schedule_prepare(void)
8992 {
8993         int old_iowait = current->in_iowait;
8994
8995         current->in_iowait = 1;
8996         blk_flush_plug(current->plug, true);
8997         return old_iowait;
8998 }
8999
9000 void io_schedule_finish(int token)
9001 {
9002         current->in_iowait = token;
9003 }
9004
9005 /*
9006  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
9007  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
9008  */
9009 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
9010 {
9011         int token;
9012         long ret;
9013
9014         token = io_schedule_prepare();
9015         ret = schedule_timeout(timeout);
9016         io_schedule_finish(token);
9017
9018         return ret;
9019 }
9020 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
9021
9022 void __sched io_schedule(void)
9023 {
9024         int token;
9025
9026         token = io_schedule_prepare();
9027         schedule();
9028         io_schedule_finish(token);
9029 }
9030 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
9031
9032 /**
9033  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
9034  * @policy: scheduling class.
9035  *
9036  * Return: On success, this syscall returns the maximum
9037  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
9038  * On failure, a negative error code is returned.
9039  */
9040 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
9041 {
9042         int ret = -EINVAL;
9043
9044         switch (policy) {
9045         case SCHED_FIFO:
9046         case SCHED_RR:
9047                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
9048                 break;
9049         case SCHED_DEADLINE:
9050         case SCHED_NORMAL:
9051         case SCHED_BATCH:
9052         case SCHED_IDLE:
9053                 ret = 0;
9054                 break;
9055         }
9056         return ret;
9057 }
9058
9059 /**
9060  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
9061  * @policy: scheduling class.
9062  *
9063  * Return: On success, this syscall returns the minimum
9064  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
9065  * On failure, a negative error code is returned.
9066  */
9067 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
9068 {
9069         int ret = -EINVAL;
9070
9071         switch (policy) {
9072         case SCHED_FIFO:
9073         case SCHED_RR:
9074                 ret = 1;
9075                 break;
9076         case SCHED_DEADLINE:
9077         case SCHED_NORMAL:
9078         case SCHED_BATCH:
9079         case SCHED_IDLE:
9080                 ret = 0;
9081         }
9082         return ret;
9083 }
9084
9085 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
9086 {
9087         struct task_struct *p;
9088         unsigned int time_slice;
9089         struct rq_flags rf;
9090         struct rq *rq;
9091         int retval;
9092
9093         if (pid < 0)
9094                 return -EINVAL;
9095
9096         retval = -ESRCH;
9097         rcu_read_lock();
9098         p = find_process_by_pid(pid);
9099         if (!p)
9100                 goto out_unlock;
9101
9102         retval = security_task_getscheduler(p);
9103         if (retval)
9104                 goto out_unlock;
9105
9106         rq = task_rq_lock(p, &rf);
9107         time_slice = 0;
9108         if (p->sched_class->get_rr_interval)
9109                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
9110         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
9111
9112         rcu_read_unlock();
9113         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
9114         return 0;
9115
9116 out_unlock:
9117         rcu_read_unlock();
9118         return retval;
9119 }
9120
9121 /**
9122  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
9123  * @pid: pid of the process.
9124  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
9125  *
9126  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
9127  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
9128  *
9129  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
9130  * an error code.
9131  */
9132 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
9133                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
9134 {
9135         struct timespec64 t;
9136         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
9137
9138         if (retval == 0)
9139                 retval = put_timespec64(&t, interval);
9140
9141         return retval;
9142 }
9143
9144 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
9145 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
9146                 struct old_timespec32 __user *, interval)
9147 {
9148         struct timespec64 t;
9149         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
9150
9151         if (retval == 0)
9152                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
9153         return retval;
9154 }
9155 #endif
9156
9157 void sched_show_task(struct task_struct *p)
9158 {
9159         unsigned long free = 0;
9160         int ppid;
9161
9162         if (!try_get_task_stack(p))
9163                 return;
9164
9165         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
9166
9167         if (task_is_running(p))
9168                 pr_cont("  running task    ");
9169 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
9170         free = stack_not_used(p);
9171 #endif
9172         ppid = 0;
9173         rcu_read_lock();
9174         if (pid_alive(p))
9175                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
9176         rcu_read_unlock();
9177         pr_cont(" stack:%-5lu pid:%-5d ppid:%-6d flags:0x%08lx\n",
9178                 free, task_pid_nr(p), ppid,
9179                 read_task_thread_flags(p));
9180
9181         print_worker_info(KERN_INFO, p);
9182         print_stop_info(KERN_INFO, p);
9183         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
9184         put_task_stack(p);
9185 }
9186 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
9187
9188 static inline bool
9189 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
9190 {
9191         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
9192
9193         /* no filter, everything matches */
9194         if (!state_filter)
9195                 return true;
9196
9197         /* filter, but doesn't match */
9198         if (!(state & state_filter))
9199                 return false;
9200
9201         /*
9202          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
9203          * TASK_KILLABLE).
9204          */
9205         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && (state & TASK_NOLOAD))
9206                 return false;
9207
9208         return true;
9209 }
9210
9211
9212 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
9213 {
9214         struct task_struct *g, *p;
9215
9216         rcu_read_lock();
9217         for_each_process_thread(g, p) {
9218                 /*
9219                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
9220                  * console might take a lot of time:
9221                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
9222                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
9223                  * an IPI.
9224                  */
9225                 touch_nmi_watchdog();
9226                 touch_all_softlockup_watchdogs();
9227                 if (state_filter_match(state_filter, p))
9228                         sched_show_task(p);
9229         }
9230
9231 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
9232         if (!state_filter)
9233                 sysrq_sched_debug_show();
9234 #endif
9235         rcu_read_unlock();
9236         /*
9237          * Only show locks if all tasks are dumped:
9238          */
9239         if (!state_filter)
9240                 debug_show_all_locks();
9241 }
9242
9243 /**
9244  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
9245  * @idle: task in question
9246  * @cpu: CPU the idle task belongs to
9247  *
9248  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
9249  * flag, to make booting more robust.
9250  */
9251 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
9252 {
9253 #ifdef CONFIG_SMP
9254         struct affinity_context ac = (struct affinity_context) {
9255                 .new_mask  = cpumask_of(cpu),
9256                 .flags     = 0,
9257         };
9258 #endif
9259         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9260         unsigned long flags;
9261
9262         __sched_fork(0, idle);
9263
9264         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
9265         raw_spin_rq_lock(rq);
9266
9267         idle->__state = TASK_RUNNING;
9268         idle->se.exec_start = sched_clock();
9269         /*
9270          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
9271          * look like a proper per-CPU kthread.
9272          */
9273         idle->flags |= PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
9274         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
9275
9276 #ifdef CONFIG_SMP
9277         /*
9278          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
9279          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
9280          *
9281          * And since this is boot we can forgo the serialization.
9282          */
9283         set_cpus_allowed_common(idle, &ac);
9284 #endif
9285         /*
9286          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
9287          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
9288          * lockdep check in task_group() will fail.
9289          *
9290          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
9291          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
9292          *
9293          * Silence PROVE_RCU
9294          */
9295         rcu_read_lock();
9296         __set_task_cpu(idle, cpu);
9297         rcu_read_unlock();
9298
9299         rq->idle = idle;
9300         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
9301         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
9302 #ifdef CONFIG_SMP
9303         idle->on_cpu = 1;
9304 #endif
9305         raw_spin_rq_unlock(rq);
9306         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
9307
9308         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
9309         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
9310
9311         /*
9312          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
9313          */
9314         idle->sched_class = &idle_sched_class;
9315         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
9316         vtime_init_idle(idle, cpu);
9317 #ifdef CONFIG_SMP
9318         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
9319 #endif
9320 }
9321
9322 #ifdef CONFIG_SMP
9323
9324 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
9325                               const struct cpumask *trial)
9326 {
9327         int ret = 1;
9328
9329         if (cpumask_empty(cur))
9330                 return ret;
9331
9332         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
9333
9334         return ret;
9335 }
9336
9337 int task_can_attach(struct task_struct *p)
9338 {
9339         int ret = 0;
9340
9341         /*
9342          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
9343          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
9344          * affinity and isolating such threads by their set of
9345          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
9346          * applicable for such threads.  This prevents checking for
9347          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
9348          * before cpus_mask may be changed.
9349          */
9350         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)
9351                 ret = -EINVAL;
9352
9353         return ret;
9354 }
9355
9356 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
9357
9358 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
9359 /* Migrate current task p to target_cpu */
9360 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
9361 {
9362         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
9363         int curr_cpu = task_cpu(p);
9364
9365         if (curr_cpu == target_cpu)
9366                 return 0;
9367
9368         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
9369                 return -EINVAL;
9370
9371         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
9372
9373         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
9374         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
9375 }
9376
9377 /*
9378  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
9379  * tasks on the runqueues
9380  */
9381 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
9382 {
9383         bool queued, running;
9384         struct rq_flags rf;
9385         struct rq *rq;
9386
9387         rq = task_rq_lock(p, &rf);
9388         queued = task_on_rq_queued(p);
9389         running = task_current(rq, p);
9390
9391         if (queued)
9392                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
9393         if (running)
9394                 put_prev_task(rq, p);
9395
9396         p->numa_preferred_nid = nid;
9397
9398         if (queued)
9399                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
9400         if (running)
9401                 set_next_task(rq, p);
9402         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
9403 }
9404 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
9405
9406 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9407 /*
9408  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
9409  * offline.
9410  */
9411 void idle_task_exit(void)
9412 {
9413         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
9414
9415         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
9416         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
9417
9418         if (mm != &init_mm) {
9419                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
9420                 finish_arch_post_lock_switch();
9421         }
9422
9423         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
9424 }
9425
9426 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
9427 {
9428         struct task_struct *p = arg;
9429         struct rq *rq = this_rq();
9430         struct rq_flags rf;
9431         int cpu;
9432
9433         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
9434         rq_lock(rq, &rf);
9435
9436         update_rq_clock(rq);
9437
9438         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
9439                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
9440                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
9441         }
9442
9443         rq_unlock(rq, &rf);
9444         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
9445
9446         put_task_struct(p);
9447
9448         return 0;
9449 }
9450
9451 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
9452
9453 /*
9454  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
9455  *
9456  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
9457  * effective when the hotplug motion is down.
9458  */
9459 static void balance_push(struct rq *rq)
9460 {
9461         struct task_struct *push_task = rq->curr;
9462
9463         lockdep_assert_rq_held(rq);
9464
9465         /*
9466          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
9467          */
9468         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9469
9470         /*
9471          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
9472          * CPU.
9473          */
9474         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
9475                 return;
9476
9477         /*
9478          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
9479          * required to complete the hotplug process.
9480          */
9481         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
9482             is_migration_disabled(push_task)) {
9483
9484                 /*
9485                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
9486                  * up the hotplug control thread which might wait for the
9487                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
9488                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
9489                  * and can't obviously be running in parallel.
9490                  *
9491                  * On RT kernels this also has to check whether there are
9492                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
9493                  * need to leave the migrate disabled section first.
9494                  */
9495                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
9496                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
9497                         raw_spin_rq_unlock(rq);
9498                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
9499                         raw_spin_rq_lock(rq);
9500                 }
9501                 return;
9502         }
9503
9504         get_task_struct(push_task);
9505         /*
9506          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
9507          * Both preemption and IRQs are still disabled.
9508          */
9509         preempt_disable();
9510         raw_spin_rq_unlock(rq);
9511         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
9512                             this_cpu_ptr(&push_work));
9513         preempt_enable();
9514         /*
9515          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
9516          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
9517          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
9518          */
9519         raw_spin_rq_lock(rq);
9520 }
9521
9522 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
9523 {
9524         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9525         struct rq_flags rf;
9526
9527         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9528         if (on) {
9529                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
9530                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9531         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
9532                 rq->balance_callback = NULL;
9533         }
9534         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9535 }
9536
9537 /*
9538  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
9539  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
9540  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
9541  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
9542  */
9543 static void balance_hotplug_wait(void)
9544 {
9545         struct rq *rq = this_rq();
9546
9547         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
9548                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
9549                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9550 }
9551
9552 #else
9553
9554 static inline void balance_push(struct rq *rq)
9555 {
9556 }
9557
9558 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
9559 {
9560 }
9561
9562 static inline void balance_hotplug_wait(void)
9563 {
9564 }
9565
9566 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
9567
9568 void set_rq_online(struct rq *rq)
9569 {
9570         if (!rq->online) {
9571                 const struct sched_class *class;
9572
9573                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9574                 rq->online = 1;
9575
9576                 for_each_class(class) {
9577                         if (class->rq_online)
9578                                 class->rq_online(rq);
9579                 }
9580         }
9581 }
9582
9583 void set_rq_offline(struct rq *rq)
9584 {
9585         if (rq->online) {
9586                 const struct sched_class *class;
9587
9588                 update_rq_clock(rq);
9589                 for_each_class(class) {
9590                         if (class->rq_offline)
9591                                 class->rq_offline(rq);
9592                 }
9593
9594                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9595                 rq->online = 0;
9596         }
9597 }
9598
9599 /*
9600  * used to mark begin/end of suspend/resume:
9601  */
9602 static int num_cpus_frozen;
9603
9604 /*
9605  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
9606  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
9607  * around partition_sched_domains().
9608  *
9609  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
9610  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
9611  */
9612 static void cpuset_cpu_active(void)
9613 {
9614         if (cpuhp_tasks_frozen) {
9615                 /*
9616                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
9617                  * resume sequence. As long as this is not the last online
9618                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
9619                  * domain, ignoring cpusets.
9620                  */
9621                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9622                 if (--num_cpus_frozen)
9623                         return;
9624                 /*
9625                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9626                  * restore the original sched domains by considering the
9627                  * cpuset configurations.
9628                  */
9629                 cpuset_force_rebuild();
9630         }
9631         cpuset_update_active_cpus();
9632 }
9633
9634 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9635 {
9636         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9637                 int ret = dl_bw_check_overflow(cpu);
9638
9639                 if (ret)
9640                         return ret;
9641                 cpuset_update_active_cpus();
9642         } else {
9643                 num_cpus_frozen++;
9644                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9645         }
9646         return 0;
9647 }
9648
9649 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9650 {
9651         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9652         struct rq_flags rf;
9653
9654         /*
9655          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9656          * regular tasks.
9657          */
9658         balance_push_set(cpu, false);
9659
9660 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9661         /*
9662          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9663          */
9664         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9665                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9666 #endif
9667         set_cpu_active(cpu, true);
9668
9669         if (sched_smp_initialized) {
9670                 sched_update_numa(cpu, true);
9671                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9672                 cpuset_cpu_active();
9673         }
9674
9675         /*
9676          * Put the rq online, if not already. This happens:
9677          *
9678          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9679          *    after all CPUs have been brought up.
9680          *
9681          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9682          *    domains.
9683          */
9684         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9685         if (rq->rd) {
9686                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9687                 set_rq_online(rq);
9688         }
9689         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9690
9691         return 0;
9692 }
9693
9694 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9695 {
9696         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9697         struct rq_flags rf;
9698         int ret;
9699
9700         /*
9701          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9702          * load balancing when not active
9703          */
9704         nohz_balance_exit_idle(rq);
9705
9706         set_cpu_active(cpu, false);
9707
9708         /*
9709          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9710          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9711          * push those tasks away until this gets cleared, see
9712          * sched_cpu_dying().
9713          */
9714         balance_push_set(cpu, true);
9715
9716         /*
9717          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9718          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9719          * all new such users will observe it.
9720          *
9721          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9722          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9723          *
9724          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9725          */
9726         synchronize_rcu();
9727
9728         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9729         if (rq->rd) {
9730                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9731                 set_rq_offline(rq);
9732         }
9733         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9734
9735 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9736         /*
9737          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9738          */
9739         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9740                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9741
9742         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9743 #endif
9744
9745         if (!sched_smp_initialized)
9746                 return 0;
9747
9748         sched_update_numa(cpu, false);
9749         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9750         if (ret) {
9751                 balance_push_set(cpu, false);
9752                 set_cpu_active(cpu, true);
9753                 sched_update_numa(cpu, true);
9754                 return ret;
9755         }
9756         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9757         return 0;
9758 }
9759
9760 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9761 {
9762         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9763
9764         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9765         update_max_interval();
9766 }
9767
9768 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9769 {
9770         sched_core_cpu_starting(cpu);
9771         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9772         sched_tick_start(cpu);
9773         return 0;
9774 }
9775
9776 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9777
9778 /*
9779  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9780  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9781  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9782  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9783  * any of those which might be on the way out are gone.
9784  *
9785  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9786  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9787  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9788  */
9789 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9790 {
9791         balance_hotplug_wait();
9792         return 0;
9793 }
9794
9795 /*
9796  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9797  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9798  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9799  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9800  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9801  *
9802  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9803  */
9804 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9805 {
9806         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9807
9808         if (delta)
9809                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9810 }
9811
9812 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9813 {
9814         struct task_struct *g, *p;
9815         int cpu = cpu_of(rq);
9816
9817         lockdep_assert_rq_held(rq);
9818
9819         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9820         for_each_process_thread(g, p) {
9821                 if (task_cpu(p) != cpu)
9822                         continue;
9823
9824                 if (!task_on_rq_queued(p))
9825                         continue;
9826
9827                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9828         }
9829 }
9830
9831 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9832 {
9833         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9834         struct rq_flags rf;
9835
9836         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9837         sched_tick_stop(cpu);
9838
9839         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9840         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9841                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9842                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9843         }
9844         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9845
9846         calc_load_migrate(rq);
9847         update_max_interval();
9848         hrtick_clear(rq);
9849         sched_core_cpu_dying(cpu);
9850         return 0;
9851 }
9852 #endif
9853
9854 void __init sched_init_smp(void)
9855 {
9856         sched_init_numa(NUMA_NO_NODE);
9857
9858         /*
9859          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9860          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9861          * happen.
9862          */
9863         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9864         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9865         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9866
9867         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9868         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN)) < 0)
9869                 BUG();
9870         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9871         sched_init_granularity();
9872
9873         init_sched_rt_class();
9874         init_sched_dl_class();
9875
9876         sched_smp_initialized = true;
9877 }
9878
9879 static int __init migration_init(void)
9880 {
9881         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9882         return 0;
9883 }
9884 early_initcall(migration_init);
9885
9886 #else
9887 void __init sched_init_smp(void)
9888 {
9889         sched_init_granularity();
9890 }
9891 #endif /* CONFIG_SMP */
9892
9893 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9894 {
9895         return in_lock_functions(addr) ||
9896                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9897                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9898 }
9899
9900 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9901 /*
9902  * Default task group.
9903  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9904  */
9905 struct task_group root_task_group;
9906 LIST_HEAD(task_groups);
9907
9908 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9909 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
9910 #endif
9911
9912 void __init sched_init(void)
9913 {
9914         unsigned long ptr = 0;
9915         int i;
9916
9917         /* Make sure the linker didn't screw up */
9918         BUG_ON(&idle_sched_class != &fair_sched_class + 1 ||
9919                &fair_sched_class != &rt_sched_class + 1 ||
9920                &rt_sched_class   != &dl_sched_class + 1);
9921 #ifdef CONFIG_SMP
9922         BUG_ON(&dl_sched_class != &stop_sched_class + 1);
9923 #endif
9924
9925         wait_bit_init();
9926
9927 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9928         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9929 #endif
9930 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9931         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9932 #endif
9933         if (ptr) {
9934                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9935
9936 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9937                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9938                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9939
9940                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9941                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9942
9943                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9944                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth, NULL);
9945 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9946 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9947                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9948                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9949
9950                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9951                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9952
9953 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9954         }
9955
9956         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9957
9958 #ifdef CONFIG_SMP
9959         init_defrootdomain();
9960 #endif
9961
9962 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9963         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9964                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9965 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9966
9967 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9968         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9969
9970         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9971         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9972         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9973         autogroup_init(&init_task);
9974 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9975
9976         for_each_possible_cpu(i) {
9977                 struct rq *rq;
9978
9979                 rq = cpu_rq(i);
9980                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9981                 rq->nr_running = 0;
9982                 rq->calc_load_active = 0;
9983                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9984                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9985                 init_rt_rq(&rq->rt);
9986                 init_dl_rq(&rq->dl);
9987 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9988                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9989                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9990                 /*
9991                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
9992                  *
9993                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9994                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
9995                  * system CPU resource is divided among the tasks of
9996                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9997                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9998                  * (se->load.weight).
9999                  *
10000                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
10001                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
10002                  * then A0's share of the CPU resource is:
10003                  *
10004                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
10005                  *
10006                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
10007                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
10008                  */
10009                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
10010 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10011
10012                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
10013 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10014                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
10015 #endif
10016 #ifdef CONFIG_SMP
10017                 rq->sd = NULL;
10018                 rq->rd = NULL;
10019                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
10020                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
10021                 rq->active_balance = 0;
10022                 rq->next_balance = jiffies;
10023                 rq->push_cpu = 0;
10024                 rq->cpu = i;
10025                 rq->online = 0;
10026                 rq->idle_stamp = 0;
10027                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
10028                 rq->wake_stamp = jiffies;
10029                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
10030                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
10031
10032                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
10033
10034                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
10035 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
10036                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
10037                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
10038
10039                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
10040 #endif
10041 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
10042                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
10043 #endif
10044 #endif /* CONFIG_SMP */
10045                 hrtick_rq_init(rq);
10046                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
10047
10048 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
10049                 rq->core = rq;
10050                 rq->core_pick = NULL;
10051                 rq->core_enabled = 0;
10052                 rq->core_tree = RB_ROOT;
10053                 rq->core_forceidle_count = 0;
10054                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
10055                 rq->core_forceidle_start = 0;
10056
10057                 rq->core_cookie = 0UL;
10058 #endif
10059                 zalloc_cpumask_var_node(&rq->scratch_mask, GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10060         }
10061
10062         set_load_weight(&init_task, false);
10063
10064         /*
10065          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
10066          */
10067         mmgrab_lazy_tlb(&init_mm);
10068         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
10069
10070         /*
10071          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
10072          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
10073          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
10074          * kthreads.
10075          */
10076         WARN_ON(!set_kthread_struct(current));
10077
10078         /*
10079          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
10080          * called from this thread, however somewhere below it might be,
10081          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
10082          * when this runqueue becomes "idle".
10083          */
10084         init_idle(current, smp_processor_id());
10085
10086         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
10087
10088 #ifdef CONFIG_SMP
10089         idle_thread_set_boot_cpu();
10090         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
10091 #endif
10092         init_sched_fair_class();
10093
10094         psi_init();
10095
10096         init_uclamp();
10097
10098         preempt_dynamic_init();
10099
10100         scheduler_running = 1;
10101 }
10102
10103 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
10104
10105 void __might_sleep(const char *file, int line)
10106 {
10107         unsigned int state = get_current_state();
10108         /*
10109          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
10110          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
10111          * otherwise we will destroy state.
10112          */
10113         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
10114                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
10115                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
10116                         (void *)current->task_state_change,
10117                         (void *)current->task_state_change);
10118
10119         __might_resched(file, line, 0);
10120 }
10121 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
10122
10123 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
10124 {
10125         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
10126                 return;
10127
10128         if (preempt_count() == preempt_offset)
10129                 return;
10130
10131         pr_err("Preemption disabled at:");
10132         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
10133 }
10134
10135 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
10136 {
10137         unsigned int nested = preempt_count();
10138
10139         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
10140
10141         return nested == offsets;
10142 }
10143
10144 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
10145 {
10146         /* Ratelimiting timestamp: */
10147         static unsigned long prev_jiffy;
10148
10149         unsigned long preempt_disable_ip;
10150
10151         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
10152         rcu_sleep_check();
10153
10154         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
10155              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
10156             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
10157             oops_in_progress)
10158                 return;
10159
10160         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
10161                 return;
10162         prev_jiffy = jiffies;
10163
10164         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
10165         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
10166
10167         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
10168                file, line);
10169         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
10170                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
10171                current->pid, current->comm);
10172         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
10173                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
10174
10175         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
10176                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
10177                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
10178         }
10179
10180         if (task_stack_end_corrupted(current))
10181                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
10182
10183         debug_show_held_locks(current);
10184         if (irqs_disabled())
10185                 print_irqtrace_events(current);
10186
10187         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
10188                                  preempt_disable_ip);
10189
10190         dump_stack();
10191         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
10192 }
10193 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
10194
10195 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
10196 {
10197         static unsigned long prev_jiffy;
10198
10199         if (irqs_disabled())
10200                 return;
10201
10202         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
10203                 return;
10204
10205         if (preempt_count() > preempt_offset)
10206                 return;
10207
10208         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
10209                 return;
10210         prev_jiffy = jiffies;
10211
10212         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
10213         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
10214                         in_atomic(), irqs_disabled(),
10215                         current->pid, current->comm);
10216
10217         debug_show_held_locks(current);
10218         dump_stack();
10219         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
10220 }
10221 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
10222
10223 #ifdef CONFIG_SMP
10224 void __cant_migrate(const char *file, int line)
10225 {
10226         static unsigned long prev_jiffy;
10227
10228         if (irqs_disabled())
10229                 return;
10230
10231         if (is_migration_disabled(current))
10232                 return;
10233
10234         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
10235                 return;
10236
10237         if (preempt_count() > 0)
10238                 return;
10239
10240         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
10241                 return;
10242         prev_jiffy = jiffies;
10243
10244         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
10245         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
10246                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
10247                current->pid, current->comm);
10248
10249         debug_show_held_locks(current);
10250         dump_stack();
10251         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
10252 }
10253 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
10254 #endif
10255 #endif
10256
10257 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
10258 void normalize_rt_tasks(void)
10259 {
10260         struct task_struct *g, *p;
10261         struct sched_attr attr = {
10262                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
10263         };
10264
10265         read_lock(&tasklist_lock);
10266         for_each_process_thread(g, p) {
10267                 /*
10268                  * Only normalize user tasks:
10269                  */
10270                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
10271                         continue;
10272
10273                 p->se.exec_start = 0;
10274                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
10275                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
10276                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
10277
10278                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
10279                         /*
10280                          * Renice negative nice level userspace
10281                          * tasks back to 0:
10282                          */
10283                         if (task_nice(p) < 0)
10284                                 set_user_nice(p, 0);
10285                         continue;
10286                 }
10287
10288                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
10289         }
10290         read_unlock(&tasklist_lock);
10291 }
10292
10293 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
10294
10295 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
10296 /*
10297  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
10298  *
10299  * They can only be called when the whole system has been
10300  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
10301  * activity can take place. Using them for anything else would
10302  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
10303  * under any other configuration.
10304  */
10305
10306 /**
10307  * curr_task - return the current task for a given CPU.
10308  * @cpu: the processor in question.
10309  *
10310  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
10311  *
10312  * Return: The current task for @cpu.
10313  */
10314 struct task_struct *curr_task(int cpu)
10315 {
10316         return cpu_curr(cpu);
10317 }
10318
10319 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
10320
10321 #ifdef CONFIG_IA64
10322 /**
10323  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
10324  * @cpu: the processor in question.
10325  * @p: the task pointer to set.
10326  *
10327  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
10328  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
10329  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
10330  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
10331  * and caller must save the original value of the current task (see
10332  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
10333  * re-starting the system.
10334  *
10335  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
10336  */
10337 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
10338 {
10339         cpu_curr(cpu) = p;
10340 }
10341
10342 #endif
10343
10344 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10345 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
10346 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
10347
10348 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
10349                                             struct task_group *parent)
10350 {
10351 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10352         enum uclamp_id clamp_id;
10353
10354         for_each_clamp_id(clamp_id) {
10355                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
10356                               uclamp_none(clamp_id), false);
10357                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
10358         }
10359 #endif
10360 }
10361
10362 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
10363 {
10364         free_fair_sched_group(tg);
10365         free_rt_sched_group(tg);
10366         autogroup_free(tg);
10367         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
10368 }
10369
10370 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
10371 {
10372         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
10373 }
10374
10375 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
10376 {
10377         unregister_fair_sched_group(tg);
10378         unregister_rt_sched_group(tg);
10379         /*
10380          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
10381          * print_cfs_stats() might run concurrently.
10382          */
10383         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
10384 }
10385
10386 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10387 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10388 {
10389         struct task_group *tg;
10390
10391         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
10392         if (!tg)
10393                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10394
10395         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10396                 goto err;
10397
10398         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10399                 goto err;
10400
10401         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
10402
10403         return tg;
10404
10405 err:
10406         sched_free_group(tg);
10407         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10408 }
10409
10410 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10411 {
10412         unsigned long flags;
10413
10414         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10415         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10416
10417         /* Root should already exist: */
10418         WARN_ON(!parent);
10419
10420         tg->parent = parent;
10421         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10422         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10423         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10424
10425         online_fair_sched_group(tg);
10426 }
10427
10428 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10429 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10430 {
10431         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
10432         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10433 }
10434
10435 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10436 {
10437         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
10438         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
10439 }
10440
10441 void sched_release_group(struct task_group *tg)
10442 {
10443         unsigned long flags;
10444
10445         /*
10446          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
10447          * sched_cfs_period_timer()).
10448          *
10449          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
10450          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
10451          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
10452          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
10453          *
10454          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
10455          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
10456          * current RCU grace period has expired.
10457          */
10458         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10459         list_del_rcu(&tg->list);
10460         list_del_rcu(&tg->siblings);
10461         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10462 }
10463
10464 static struct task_group *sched_get_task_group(struct task_struct *tsk)
10465 {
10466         struct task_group *tg;
10467
10468         /*
10469          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
10470          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
10471          * to prevent lockdep warnings.
10472          */
10473         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
10474                           struct task_group, css);
10475         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
10476
10477         return tg;
10478 }
10479
10480 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, struct task_group *group)
10481 {
10482         tsk->sched_task_group = group;
10483
10484 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10485         if (tsk->sched_class->task_change_group)
10486                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk);
10487         else
10488 #endif
10489                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10490 }
10491
10492 /*
10493  * Change task's runqueue when it moves between groups.
10494  *
10495  * The caller of this function should have put the task in its new group by
10496  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
10497  * its new group.
10498  */
10499 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10500 {
10501         int queued, running, queue_flags =
10502                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
10503         struct task_group *group;
10504         struct rq_flags rf;
10505         struct rq *rq;
10506
10507         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
10508         /*
10509          * Esp. with SCHED_AUTOGROUP enabled it is possible to get superfluous
10510          * group changes.
10511          */
10512         group = sched_get_task_group(tsk);
10513         if (group == tsk->sched_task_group)
10514                 goto unlock;
10515
10516         update_rq_clock(rq);
10517
10518         running = task_current(rq, tsk);
10519         queued = task_on_rq_queued(tsk);
10520
10521         if (queued)
10522                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
10523         if (running)
10524                 put_prev_task(rq, tsk);
10525
10526         sched_change_group(tsk, group);
10527
10528         if (queued)
10529                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
10530         if (running) {
10531                 set_next_task(rq, tsk);
10532                 /*
10533                  * After changing group, the running task may have joined a
10534                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
10535                  * resched to make sure that task can still run.
10536                  */
10537                 resched_curr(rq);
10538         }
10539
10540 unlock:
10541         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
10542 }
10543
10544 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
10545 {
10546         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
10547 }
10548
10549 static struct cgroup_subsys_state *
10550 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
10551 {
10552         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
10553         struct task_group *tg;
10554
10555         if (!parent) {
10556                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10557                 return &root_task_group.css;
10558         }
10559
10560         tg = sched_create_group(parent);
10561         if (IS_ERR(tg))
10562                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10563
10564         return &tg->css;
10565 }
10566
10567 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
10568 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
10569 {
10570         struct task_group *tg = css_tg(css);
10571         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
10572
10573         if (parent)
10574                 sched_online_group(tg, parent);
10575
10576 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10577         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
10578         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10579         rcu_read_lock();
10580         cpu_util_update_eff(css);
10581         rcu_read_unlock();
10582         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10583 #endif
10584
10585         return 0;
10586 }
10587
10588 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
10589 {
10590         struct task_group *tg = css_tg(css);
10591
10592         sched_release_group(tg);
10593 }
10594
10595 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
10596 {
10597         struct task_group *tg = css_tg(css);
10598
10599         /*
10600          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
10601          */
10602         sched_unregister_group(tg);
10603 }
10604
10605 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10606 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10607 {
10608         struct task_struct *task;
10609         struct cgroup_subsys_state *css;
10610
10611         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10612                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10613                         return -EINVAL;
10614         }
10615         return 0;
10616 }
10617 #endif
10618
10619 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10620 {
10621         struct task_struct *task;
10622         struct cgroup_subsys_state *css;
10623
10624         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10625                 sched_move_task(task);
10626 }
10627
10628 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10629 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10630 {
10631         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10632         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10633         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10634         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10635         enum uclamp_id clamp_id;
10636         unsigned int clamps;
10637
10638         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10639         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10640
10641         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10642                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10643                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10644
10645                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10646                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10647                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10648                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10649                         if (uc_parent &&
10650                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10651                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10652                         }
10653                 }
10654                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10655                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10656
10657                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10658                 clamps = 0x0;
10659                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10660                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10661                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10662                                 continue;
10663                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10664                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10665                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10666                 }
10667                 if (!clamps) {
10668                         css = css_rightmost_descendant(css);
10669                         continue;
10670                 }
10671
10672                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10673                 uclamp_update_active_tasks(css);
10674         }
10675 }
10676
10677 /*
10678  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10679  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10680  * character constant, use two levels of macros.
10681  */
10682 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10683 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10684
10685 struct uclamp_request {
10686 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10687 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10688         s64 percent;
10689         u64 util;
10690         int ret;
10691 };
10692
10693 static inline struct uclamp_request
10694 capacity_from_percent(char *buf)
10695 {
10696         struct uclamp_request req = {
10697                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10698                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10699                 .ret = 0,
10700         };
10701
10702         buf = strim(buf);
10703         if (strcmp(buf, "max")) {
10704                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10705                                              &req.percent);
10706                 if (req.ret)
10707                         return req;
10708                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10709                         req.ret = -ERANGE;
10710                         return req;
10711                 }
10712
10713                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10714                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10715         }
10716
10717         return req;
10718 }
10719
10720 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10721                                 size_t nbytes, loff_t off,
10722                                 enum uclamp_id clamp_id)
10723 {
10724         struct uclamp_request req;
10725         struct task_group *tg;
10726
10727         req = capacity_from_percent(buf);
10728         if (req.ret)
10729                 return req.ret;
10730
10731         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10732
10733         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10734         rcu_read_lock();
10735
10736         tg = css_tg(of_css(of));
10737         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10738                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10739
10740         /*
10741          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10742          * exact requested value
10743          */
10744         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10745
10746         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10747         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10748
10749         rcu_read_unlock();
10750         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10751
10752         return nbytes;
10753 }
10754
10755 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10756                                     char *buf, size_t nbytes,
10757                                     loff_t off)
10758 {
10759         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10760 }
10761
10762 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10763                                     char *buf, size_t nbytes,
10764                                     loff_t off)
10765 {
10766         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10767 }
10768
10769 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10770                                     enum uclamp_id clamp_id)
10771 {
10772         struct task_group *tg;
10773         u64 util_clamp;
10774         u64 percent;
10775         u32 rem;
10776
10777         rcu_read_lock();
10778         tg = css_tg(seq_css(sf));
10779         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10780         rcu_read_unlock();
10781
10782         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10783                 seq_puts(sf, "max\n");
10784                 return;
10785         }
10786
10787         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10788         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10789         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10790 }
10791
10792 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10793 {
10794         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10795         return 0;
10796 }
10797
10798 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10799 {
10800         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10801         return 0;
10802 }
10803 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10804
10805 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10806 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10807                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10808 {
10809         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10810                 shareval = MAX_SHARES;
10811         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10812 }
10813
10814 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10815                                struct cftype *cft)
10816 {
10817         struct task_group *tg = css_tg(css);
10818
10819         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10820 }
10821
10822 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10823 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10824
10825 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10826 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10827 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10828 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10829
10830 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10831
10832 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10833                                 u64 burst)
10834 {
10835         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10836         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10837
10838         if (tg == &root_task_group)
10839                 return -EINVAL;
10840
10841         /*
10842          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10843          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10844          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10845          */
10846         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10847                 return -EINVAL;
10848
10849         /*
10850          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10851          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10852          * feasibility.
10853          */
10854         if (period > max_cfs_quota_period)
10855                 return -EINVAL;
10856
10857         /*
10858          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10859          */
10860         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10861                 return -EINVAL;
10862
10863         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10864                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10865                 return -EINVAL;
10866
10867         /*
10868          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10869          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10870          */
10871         guard(cpus_read_lock)();
10872         guard(mutex)(&cfs_constraints_mutex);
10873
10874         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10875         if (ret)
10876                 return ret;
10877
10878         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10879         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10880         /*
10881          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10882          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10883          */
10884         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10885                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10886
10887         scoped_guard (raw_spinlock_irq, &cfs_b->lock) {
10888                 cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10889                 cfs_b->quota = quota;
10890                 cfs_b->burst = burst;
10891
10892                 __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10893
10894                 /*
10895                  * Restart the period timer (if active) to handle new
10896                  * period expiry:
10897                  */
10898                 if (runtime_enabled)
10899                         start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10900         }
10901
10902         for_each_online_cpu(i) {
10903                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10904                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10905
10906                 guard(rq_lock_irq)(rq);
10907                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10908                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10909
10910                 if (cfs_rq->throttled)
10911                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10912         }
10913
10914         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10915                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10916
10917         return 0;
10918 }
10919
10920 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10921 {
10922         u64 quota, period, burst;
10923
10924         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10925         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10926         if (cfs_quota_us < 0)
10927                 quota = RUNTIME_INF;
10928         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10929                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10930         else
10931                 return -EINVAL;
10932
10933         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10934 }
10935
10936 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10937 {
10938         u64 quota_us;
10939
10940         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10941                 return -1;
10942
10943         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10944         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10945
10946         return quota_us;
10947 }
10948
10949 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10950 {
10951         u64 quota, period, burst;
10952
10953         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10954                 return -EINVAL;
10955
10956         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10957         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10958         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10959
10960         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10961 }
10962
10963 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10964 {
10965         u64 cfs_period_us;
10966
10967         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10968         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10969
10970         return cfs_period_us;
10971 }
10972
10973 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10974 {
10975         u64 quota, period, burst;
10976
10977         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10978                 return -EINVAL;
10979
10980         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10981         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10982         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10983
10984         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10985 }
10986
10987 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10988 {
10989         u64 burst_us;
10990
10991         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10992         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10993
10994         return burst_us;
10995 }
10996
10997 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10998                                   struct cftype *cft)
10999 {
11000         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
11001 }
11002
11003 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11004                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
11005 {
11006         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
11007 }
11008
11009 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11010                                    struct cftype *cft)
11011 {
11012         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
11013 }
11014
11015 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11016                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
11017 {
11018         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
11019 }
11020
11021 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11022                                   struct cftype *cft)
11023 {
11024         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
11025 }
11026
11027 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11028                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
11029 {
11030         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
11031 }
11032
11033 struct cfs_schedulable_data {
11034         struct task_group *tg;
11035         u64 period, quota;
11036 };
11037
11038 /*
11039  * normalize group quota/period to be quota/max_period
11040  * note: units are usecs
11041  */
11042 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
11043                                struct cfs_schedulable_data *d)
11044 {
11045         u64 quota, period;
11046
11047         if (tg == d->tg) {
11048                 period = d->period;
11049                 quota = d->quota;
11050         } else {
11051                 period = tg_get_cfs_period(tg);
11052                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
11053         }
11054
11055         /* note: these should typically be equivalent */
11056         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
11057                 return RUNTIME_INF;
11058
11059         return to_ratio(period, quota);
11060 }
11061
11062 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
11063 {
11064         struct cfs_schedulable_data *d = data;
11065         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
11066         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
11067
11068         if (!tg->parent) {
11069                 quota = RUNTIME_INF;
11070         } else {
11071                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
11072
11073                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
11074                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
11075
11076                 /*
11077                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
11078                  * always take the non-RUNTIME_INF min.  On cgroup1, only
11079                  * inherit when no limit is set. In both cases this is used
11080                  * by the scheduler to determine if a given CFS task has a
11081                  * bandwidth constraint at some higher level.
11082                  */
11083                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
11084                         if (quota == RUNTIME_INF)
11085                                 quota = parent_quota;
11086                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF)
11087                                 quota = min(quota, parent_quota);
11088                 } else {
11089                         if (quota == RUNTIME_INF)
11090                                 quota = parent_quota;
11091                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
11092                                 return -EINVAL;
11093                 }
11094         }
11095         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
11096
11097         return 0;
11098 }
11099
11100 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
11101 {
11102         int ret;
11103         struct cfs_schedulable_data data = {
11104                 .tg = tg,
11105                 .period = period,
11106                 .quota = quota,
11107         };
11108
11109         if (quota != RUNTIME_INF) {
11110                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
11111                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
11112         }
11113
11114         rcu_read_lock();
11115         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
11116         rcu_read_unlock();
11117
11118         return ret;
11119 }
11120
11121 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
11122 {
11123         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11124         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
11125
11126         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
11127         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
11128         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
11129
11130         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
11131                 struct sched_statistics *stats;
11132                 u64 ws = 0;
11133                 int i;
11134
11135                 for_each_possible_cpu(i) {
11136                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
11137                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
11138                 }
11139
11140                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
11141         }
11142
11143         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
11144         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
11145
11146         return 0;
11147 }
11148
11149 static u64 throttled_time_self(struct task_group *tg)
11150 {
11151         int i;
11152         u64 total = 0;
11153
11154         for_each_possible_cpu(i) {
11155                 total += READ_ONCE(tg->cfs_rq[i]->throttled_clock_self_time);
11156         }
11157
11158         return total;
11159 }
11160
11161 static int cpu_cfs_local_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
11162 {
11163         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11164
11165         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", throttled_time_self(tg));
11166
11167         return 0;
11168 }
11169 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
11170 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
11171
11172 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11173 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
11174                                 struct cftype *cft, s64 val)
11175 {
11176         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
11177 }
11178
11179 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
11180                                struct cftype *cft)
11181 {
11182         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
11183 }
11184
11185 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
11186                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
11187 {
11188         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
11189 }
11190
11191 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
11192                                    struct cftype *cft)
11193 {
11194         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
11195 }
11196 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
11197
11198 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11199 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11200                                struct cftype *cft)
11201 {
11202         return css_tg(css)->idle;
11203 }
11204
11205 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11206                                 struct cftype *cft, s64 idle)
11207 {
11208         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
11209 }
11210 #endif
11211
11212 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
11213 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11214         {
11215                 .name = "shares",
11216                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
11217                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
11218         },
11219         {
11220                 .name = "idle",
11221                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11222                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11223         },
11224 #endif
11225 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11226         {
11227                 .name = "cfs_quota_us",
11228                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
11229                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
11230         },
11231         {
11232                 .name = "cfs_period_us",
11233                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
11234                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
11235         },
11236         {
11237                 .name = "cfs_burst_us",
11238                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11239                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11240         },
11241         {
11242                 .name = "stat",
11243                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
11244         },
11245         {
11246                 .name = "stat.local",
11247                 .seq_show = cpu_cfs_local_stat_show,
11248         },
11249 #endif
11250 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11251         {
11252                 .name = "rt_runtime_us",
11253                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
11254                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
11255         },
11256         {
11257                 .name = "rt_period_us",
11258                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
11259                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
11260         },
11261 #endif
11262 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11263         {
11264                 .name = "uclamp.min",
11265                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11266                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11267                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11268         },
11269         {
11270                 .name = "uclamp.max",
11271                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11272                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11273                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11274         },
11275 #endif
11276         { }     /* Terminate */
11277 };
11278
11279 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
11280                                struct cgroup_subsys_state *css)
11281 {
11282 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11283         {
11284                 struct task_group *tg = css_tg(css);
11285                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
11286                 u64 throttled_usec, burst_usec;
11287
11288                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
11289                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
11290                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
11291                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
11292
11293                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
11294                            "nr_throttled %d\n"
11295                            "throttled_usec %llu\n"
11296                            "nr_bursts %d\n"
11297                            "burst_usec %llu\n",
11298                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
11299                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
11300         }
11301 #endif
11302         return 0;
11303 }
11304
11305 static int cpu_local_stat_show(struct seq_file *sf,
11306                                struct cgroup_subsys_state *css)
11307 {
11308 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11309         {
11310                 struct task_group *tg = css_tg(css);
11311                 u64 throttled_self_usec;
11312
11313                 throttled_self_usec = throttled_time_self(tg);
11314                 do_div(throttled_self_usec, NSEC_PER_USEC);
11315
11316                 seq_printf(sf, "throttled_usec %llu\n",
11317                            throttled_self_usec);
11318         }
11319 #endif
11320         return 0;
11321 }
11322
11323 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11324 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11325                                struct cftype *cft)
11326 {
11327         struct task_group *tg = css_tg(css);
11328         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
11329
11330         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
11331 }
11332
11333 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11334                                 struct cftype *cft, u64 weight)
11335 {
11336         /*
11337          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
11338          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
11339          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
11340          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
11341          * the original value over the entire range.
11342          */
11343         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
11344                 return -ERANGE;
11345
11346         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
11347
11348         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
11349 }
11350
11351 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11352                                     struct cftype *cft)
11353 {
11354         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
11355         int last_delta = INT_MAX;
11356         int prio, delta;
11357
11358         /* find the closest nice value to the current weight */
11359         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
11360                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
11361                 if (delta >= last_delta)
11362                         break;
11363                 last_delta = delta;
11364         }
11365
11366         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
11367 }
11368
11369 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11370                                      struct cftype *cft, s64 nice)
11371 {
11372         unsigned long weight;
11373         int idx;
11374
11375         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
11376                 return -ERANGE;
11377
11378         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
11379         idx = array_index_nospec(idx, 40);
11380         weight = sched_prio_to_weight[idx];
11381
11382         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
11383 }
11384 #endif
11385
11386 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
11387                                                   long period, long quota)
11388 {
11389         if (quota < 0)
11390                 seq_puts(sf, "max");
11391         else
11392                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
11393
11394         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
11395 }
11396
11397 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
11398 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
11399                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
11400 {
11401         char tok[21];   /* U64_MAX */
11402
11403         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
11404                 return -EINVAL;
11405
11406         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
11407
11408         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
11409                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
11410         else if (!strcmp(tok, "max"))
11411                 *quotap = RUNTIME_INF;
11412         else
11413                 return -EINVAL;
11414
11415         return 0;
11416 }
11417
11418 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11419 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
11420 {
11421         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11422
11423         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
11424         return 0;
11425 }
11426
11427 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
11428                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
11429 {
11430         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
11431         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
11432         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
11433         u64 quota;
11434         int ret;
11435
11436         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
11437         if (!ret)
11438                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
11439         return ret ?: nbytes;
11440 }
11441 #endif
11442
11443 static struct cftype cpu_files[] = {
11444 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11445         {
11446                 .name = "weight",
11447                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11448                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
11449                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
11450         },
11451         {
11452                 .name = "weight.nice",
11453                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11454                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
11455                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
11456         },
11457         {
11458                 .name = "idle",
11459                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11460                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11461                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11462         },
11463 #endif
11464 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11465         {
11466                 .name = "max",
11467                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11468                 .seq_show = cpu_max_show,
11469                 .write = cpu_max_write,
11470         },
11471         {
11472                 .name = "max.burst",
11473                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11474                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11475                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11476         },
11477 #endif
11478 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11479         {
11480                 .name = "uclamp.min",
11481                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11482                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11483                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11484         },
11485         {
11486                 .name = "uclamp.max",
11487                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11488                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11489                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11490         },
11491 #endif
11492         { }     /* terminate */
11493 };
11494
11495 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
11496         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
11497         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
11498         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
11499         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
11500         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
11501         .css_local_stat_show = cpu_local_stat_show,
11502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11503         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
11504 #endif
11505         .attach         = cpu_cgroup_attach,
11506         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
11507         .dfl_cftypes    = cpu_files,
11508         .early_init     = true,
11509         .threaded       = true,
11510 };
11511
11512 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
11513
11514 void dump_cpu_task(int cpu)
11515 {
11516         if (cpu == smp_processor_id() && in_hardirq()) {
11517                 struct pt_regs *regs;
11518
11519                 regs = get_irq_regs();
11520                 if (regs) {
11521                         show_regs(regs);
11522                         return;
11523                 }
11524         }
11525
11526         if (trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
11527                 return;
11528
11529         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
11530         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
11531 }
11532
11533 /*
11534  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
11535  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
11536  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
11537  * that remained on nice 0.
11538  *
11539  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
11540  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
11541  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
11542  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
11543  * the relative distance between them is ~25%.)
11544  */
11545 const int sched_prio_to_weight[40] = {
11546  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
11547  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
11548  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
11549  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
11550  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
11551  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
11552  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
11553  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
11554 };
11555
11556 /*
11557  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
11558  *
11559  * In cases where the weight does not change often, we can use the
11560  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
11561  * into multiplications:
11562  */
11563 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
11564  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
11565  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
11566  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
11567  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
11568  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
11569  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
11570  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
11571  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
11572 };
11573
11574 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
11575 {
11576         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
11577 }
11578
11579 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
11580
11581 /*
11582  * @cid_lock: Guarantee forward-progress of cid allocation.
11583  *
11584  * Concurrency ID allocation within a bitmap is mostly lock-free. The cid_lock
11585  * is only used when contention is detected by the lock-free allocation so
11586  * forward progress can be guaranteed.
11587  */
11588 DEFINE_RAW_SPINLOCK(cid_lock);
11589
11590 /*
11591  * @use_cid_lock: Select cid allocation behavior: lock-free vs spinlock.
11592  *
11593  * When @use_cid_lock is 0, the cid allocation is lock-free. When contention is
11594  * detected, it is set to 1 to ensure that all newly coming allocations are
11595  * serialized by @cid_lock until the allocation which detected contention
11596  * completes and sets @use_cid_lock back to 0. This guarantees forward progress
11597  * of a cid allocation.
11598  */
11599 int use_cid_lock;
11600
11601 /*
11602  * mm_cid remote-clear implements a lock-free algorithm to clear per-mm/cpu cid
11603  * concurrently with respect to the execution of the source runqueue context
11604  * switch.
11605  *
11606  * There is one basic properties we want to guarantee here:
11607  *
11608  * (1) Remote-clear should _never_ mark a per-cpu cid UNSET when it is actively
11609  * used by a task. That would lead to concurrent allocation of the cid and
11610  * userspace corruption.
11611  *
11612  * Provide this guarantee by introducing a Dekker memory ordering to guarantee
11613  * that a pair of loads observe at least one of a pair of stores, which can be
11614  * shown as:
11615  *
11616  *      X = Y = 0
11617  *
11618  *      w[X]=1          w[Y]=1
11619  *      MB              MB
11620  *      r[Y]=y          r[X]=x
11621  *
11622  * Which guarantees that x==0 && y==0 is impossible. But rather than using
11623  * values 0 and 1, this algorithm cares about specific state transitions of the
11624  * runqueue current task (as updated by the scheduler context switch), and the
11625  * per-mm/cpu cid value.
11626  *
11627  * Let's introduce task (Y) which has task->mm == mm and task (N) which has
11628  * task->mm != mm for the rest of the discussion. There are two scheduler state
11629  * transitions on context switch we care about:
11630  *
11631  * (TSA) Store to rq->curr with transition from (N) to (Y)
11632  *
11633  * (TSB) Store to rq->curr with transition from (Y) to (N)
11634  *
11635  * On the remote-clear side, there is one transition we care about:
11636  *
11637  * (TMA) cmpxchg to *pcpu_cid to set the LAZY flag
11638  *
11639  * There is also a transition to UNSET state which can be performed from all
11640  * sides (scheduler, remote-clear). It is always performed with a cmpxchg which
11641  * guarantees that only a single thread will succeed:
11642  *
11643  * (TMB) cmpxchg to *pcpu_cid to mark UNSET
11644  *
11645  * Just to be clear, what we do _not_ want to happen is a transition to UNSET
11646  * when a thread is actively using the cid (property (1)).
11647  *
11648  * Let's looks at the relevant combinations of TSA/TSB, and TMA transitions.
11649  *
11650  * Scenario A) (TSA)+(TMA) (from next task perspective)
11651  *
11652  * CPU0                                      CPU1
11653  *
11654  * Context switch CS-1                       Remote-clear
11655  *   - store to rq->curr: (N)->(Y) (TSA)     - cmpxchg to *pcpu_id to LAZY (TMA)
11656  *                                             (implied barrier after cmpxchg)
11657  *   - switch_mm_cid()
11658  *     - memory barrier (see switch_mm_cid()
11659  *       comment explaining how this barrier
11660  *       is combined with other scheduler
11661  *       barriers)
11662  *     - mm_cid_get (next)
11663  *       - READ_ONCE(*pcpu_cid)              - rcu_dereference(src_rq->curr)
11664  *
11665  * This Dekker ensures that either task (Y) is observed by the
11666  * rcu_dereference() or the LAZY flag is observed by READ_ONCE(), or both are
11667  * observed.
11668  *
11669  * If task (Y) store is observed by rcu_dereference(), it means that there is
11670  * still an active task on the cpu. Remote-clear will therefore not transition
11671  * to UNSET, which fulfills property (1).
11672  *
11673  * If task (Y) is not observed, but the lazy flag is observed by READ_ONCE(),
11674  * it will move its state to UNSET, which clears the percpu cid perhaps
11675  * uselessly (which is not an issue for correctness). Because task (Y) is not
11676  * observed, CPU1 can move ahead to set the state to UNSET. Because moving
11677  * state to UNSET is done with a cmpxchg expecting that the old state has the
11678  * LAZY flag set, only one thread will successfully UNSET.
11679  *
11680  * If both states (LAZY flag and task (Y)) are observed, the thread on CPU0
11681  * will observe the LAZY flag and transition to UNSET (perhaps uselessly), and
11682  * CPU1 will observe task (Y) and do nothing more, which is fine.
11683  *
11684  * What we are effectively preventing with this Dekker is a scenario where
11685  * neither LAZY flag nor store (Y) are observed, which would fail property (1)
11686  * because this would UNSET a cid which is actively used.
11687  */
11688
11689 void sched_mm_cid_migrate_from(struct task_struct *t)
11690 {
11691         t->migrate_from_cpu = task_cpu(t);
11692 }
11693
11694 static
11695 int __sched_mm_cid_migrate_from_fetch_cid(struct rq *src_rq,
11696                                           struct task_struct *t,
11697                                           struct mm_cid *src_pcpu_cid)
11698 {
11699         struct mm_struct *mm = t->mm;
11700         struct task_struct *src_task;
11701         int src_cid, last_mm_cid;
11702
11703         if (!mm)
11704                 return -1;
11705
11706         last_mm_cid = t->last_mm_cid;
11707         /*
11708          * If the migrated task has no last cid, or if the current
11709          * task on src rq uses the cid, it means the source cid does not need
11710          * to be moved to the destination cpu.
11711          */
11712         if (last_mm_cid == -1)
11713                 return -1;
11714         src_cid = READ_ONCE(src_pcpu_cid->cid);
11715         if (!mm_cid_is_valid(src_cid) || last_mm_cid != src_cid)
11716                 return -1;
11717
11718         /*
11719          * If we observe an active task using the mm on this rq, it means we
11720          * are not the last task to be migrated from this cpu for this mm, so
11721          * there is no need to move src_cid to the destination cpu.
11722          */
11723         rcu_read_lock();
11724         src_task = rcu_dereference(src_rq->curr);
11725         if (READ_ONCE(src_task->mm_cid_active) && src_task->mm == mm) {
11726                 rcu_read_unlock();
11727                 t->last_mm_cid = -1;
11728                 return -1;
11729         }
11730         rcu_read_unlock();
11731
11732         return src_cid;
11733 }
11734
11735 static
11736 int __sched_mm_cid_migrate_from_try_steal_cid(struct rq *src_rq,
11737                                               struct task_struct *t,
11738                                               struct mm_cid *src_pcpu_cid,
11739                                               int src_cid)
11740 {
11741         struct task_struct *src_task;
11742         struct mm_struct *mm = t->mm;
11743         int lazy_cid;
11744
11745         if (src_cid == -1)
11746                 return -1;
11747
11748         /*
11749          * Attempt to clear the source cpu cid to move it to the destination
11750          * cpu.
11751          */
11752         lazy_cid = mm_cid_set_lazy_put(src_cid);
11753         if (!try_cmpxchg(&src_pcpu_cid->cid, &src_cid, lazy_cid))
11754                 return -1;
11755
11756         /*
11757          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11758          * rq->curr->mm matches the scheduler barrier in context_switch()
11759          * between store to rq->curr and load of prev and next task's
11760          * per-mm/cpu cid.
11761          *
11762          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11763          * rq->curr->mm_cid_active matches the barrier in
11764          * sched_mm_cid_exit_signals(), sched_mm_cid_before_execve(), and
11765          * sched_mm_cid_after_execve() between store to t->mm_cid_active and
11766          * load of per-mm/cpu cid.
11767          */
11768
11769         /*
11770          * If we observe an active task using the mm on this rq after setting
11771          * the lazy-put flag, this task will be responsible for transitioning
11772          * from lazy-put flag set to MM_CID_UNSET.
11773          */
11774         rcu_read_lock();
11775         src_task = rcu_dereference(src_rq->curr);
11776         if (READ_ONCE(src_task->mm_cid_active) && src_task->mm == mm) {
11777                 rcu_read_unlock();
11778                 /*
11779                  * We observed an active task for this mm, there is therefore
11780                  * no point in moving this cid to the destination cpu.
11781                  */
11782                 t->last_mm_cid = -1;
11783                 return -1;
11784         }
11785         rcu_read_unlock();
11786
11787         /*
11788          * The src_cid is unused, so it can be unset.
11789          */
11790         if (!try_cmpxchg(&src_pcpu_cid->cid, &lazy_cid, MM_CID_UNSET))
11791                 return -1;
11792         return src_cid;
11793 }
11794
11795 /*
11796  * Migration to dst cpu. Called with dst_rq lock held.
11797  * Interrupts are disabled, which keeps the window of cid ownership without the
11798  * source rq lock held small.
11799  */
11800 void sched_mm_cid_migrate_to(struct rq *dst_rq, struct task_struct *t)
11801 {
11802         struct mm_cid *src_pcpu_cid, *dst_pcpu_cid;
11803         struct mm_struct *mm = t->mm;
11804         int src_cid, dst_cid, src_cpu;
11805         struct rq *src_rq;
11806
11807         lockdep_assert_rq_held(dst_rq);
11808
11809         if (!mm)
11810                 return;
11811         src_cpu = t->migrate_from_cpu;
11812         if (src_cpu == -1) {
11813                 t->last_mm_cid = -1;
11814                 return;
11815         }
11816         /*
11817          * Move the src cid if the dst cid is unset. This keeps id
11818          * allocation closest to 0 in cases where few threads migrate around
11819          * many cpus.
11820          *
11821          * If destination cid is already set, we may have to just clear
11822          * the src cid to ensure compactness in frequent migrations
11823          * scenarios.
11824          *
11825          * It is not useful to clear the src cid when the number of threads is
11826          * greater or equal to the number of allowed cpus, because user-space
11827          * can expect that the number of allowed cids can reach the number of
11828          * allowed cpus.
11829          */
11830         dst_pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu_of(dst_rq));
11831         dst_cid = READ_ONCE(dst_pcpu_cid->cid);
11832         if (!mm_cid_is_unset(dst_cid) &&
11833             atomic_read(&mm->mm_users) >= t->nr_cpus_allowed)
11834                 return;
11835         src_pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, src_cpu);
11836         src_rq = cpu_rq(src_cpu);
11837         src_cid = __sched_mm_cid_migrate_from_fetch_cid(src_rq, t, src_pcpu_cid);
11838         if (src_cid == -1)
11839                 return;
11840         src_cid = __sched_mm_cid_migrate_from_try_steal_cid(src_rq, t, src_pcpu_cid,
11841                                                             src_cid);
11842         if (src_cid == -1)
11843                 return;
11844         if (!mm_cid_is_unset(dst_cid)) {
11845                 __mm_cid_put(mm, src_cid);
11846                 return;
11847         }
11848         /* Move src_cid to dst cpu. */
11849         mm_cid_snapshot_time(dst_rq, mm);
11850         WRITE_ONCE(dst_pcpu_cid->cid, src_cid);
11851 }
11852
11853 static void sched_mm_cid_remote_clear(struct mm_struct *mm, struct mm_cid *pcpu_cid,
11854                                       int cpu)
11855 {
11856         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
11857         struct task_struct *t;
11858         unsigned long flags;
11859         int cid, lazy_cid;
11860
11861         cid = READ_ONCE(pcpu_cid->cid);
11862         if (!mm_cid_is_valid(cid))
11863                 return;
11864
11865         /*
11866          * Clear the cpu cid if it is set to keep cid allocation compact.  If
11867          * there happens to be other tasks left on the source cpu using this
11868          * mm, the next task using this mm will reallocate its cid on context
11869          * switch.
11870          */
11871         lazy_cid = mm_cid_set_lazy_put(cid);
11872         if (!try_cmpxchg(&pcpu_cid->cid, &cid, lazy_cid))
11873                 return;
11874
11875         /*
11876          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11877          * rq->curr->mm matches the scheduler barrier in context_switch()
11878          * between store to rq->curr and load of prev and next task's
11879          * per-mm/cpu cid.
11880          *
11881          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11882          * rq->curr->mm_cid_active matches the barrier in
11883          * sched_mm_cid_exit_signals(), sched_mm_cid_before_execve(), and
11884          * sched_mm_cid_after_execve() between store to t->mm_cid_active and
11885          * load of per-mm/cpu cid.
11886          */
11887
11888         /*
11889          * If we observe an active task using the mm on this rq after setting
11890          * the lazy-put flag, that task will be responsible for transitioning
11891          * from lazy-put flag set to MM_CID_UNSET.
11892          */
11893         rcu_read_lock();
11894         t = rcu_dereference(rq->curr);
11895         if (READ_ONCE(t->mm_cid_active) && t->mm == mm) {
11896                 rcu_read_unlock();
11897                 return;
11898         }
11899         rcu_read_unlock();
11900
11901         /*
11902          * The cid is unused, so it can be unset.
11903          * Disable interrupts to keep the window of cid ownership without rq
11904          * lock small.
11905          */
11906         local_irq_save(flags);
11907         if (try_cmpxchg(&pcpu_cid->cid, &lazy_cid, MM_CID_UNSET))
11908                 __mm_cid_put(mm, cid);
11909         local_irq_restore(flags);
11910 }
11911
11912 static void sched_mm_cid_remote_clear_old(struct mm_struct *mm, int cpu)
11913 {
11914         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
11915         struct mm_cid *pcpu_cid;
11916         struct task_struct *curr;
11917         u64 rq_clock;
11918
11919         /*
11920          * rq->clock load is racy on 32-bit but one spurious clear once in a
11921          * while is irrelevant.
11922          */
11923         rq_clock = READ_ONCE(rq->clock);
11924         pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu);
11925
11926         /*
11927          * In order to take care of infrequently scheduled tasks, bump the time
11928          * snapshot associated with this cid if an active task using the mm is
11929          * observed on this rq.
11930          */
11931         rcu_read_lock();
11932         curr = rcu_dereference(rq->curr);
11933         if (READ_ONCE(curr->mm_cid_active) && curr->mm == mm) {
11934                 WRITE_ONCE(pcpu_cid->time, rq_clock);
11935                 rcu_read_unlock();
11936                 return;
11937         }
11938         rcu_read_unlock();
11939
11940         if (rq_clock < pcpu_cid->time + SCHED_MM_CID_PERIOD_NS)
11941                 return;
11942         sched_mm_cid_remote_clear(mm, pcpu_cid, cpu);
11943 }
11944
11945 static void sched_mm_cid_remote_clear_weight(struct mm_struct *mm, int cpu,
11946                                              int weight)
11947 {
11948         struct mm_cid *pcpu_cid;
11949         int cid;
11950
11951         pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu);
11952         cid = READ_ONCE(pcpu_cid->cid);
11953         if (!mm_cid_is_valid(cid) || cid < weight)
11954                 return;
11955         sched_mm_cid_remote_clear(mm, pcpu_cid, cpu);
11956 }
11957
11958 static void task_mm_cid_work(struct callback_head *work)
11959 {
11960         unsigned long now = jiffies, old_scan, next_scan;
11961         struct task_struct *t = current;
11962         struct cpumask *cidmask;
11963         struct mm_struct *mm;
11964         int weight, cpu;
11965
11966         SCHED_WARN_ON(t != container_of(work, struct task_struct, cid_work));
11967
11968         work->next = work;      /* Prevent double-add */
11969         if (t->flags & PF_EXITING)
11970                 return;
11971         mm = t->mm;
11972         if (!mm)
11973                 return;
11974         old_scan = READ_ONCE(mm->mm_cid_next_scan);
11975         next_scan = now + msecs_to_jiffies(MM_CID_SCAN_DELAY);
11976         if (!old_scan) {
11977                 unsigned long res;
11978
11979                 res = cmpxchg(&mm->mm_cid_next_scan, old_scan, next_scan);
11980                 if (res != old_scan)
11981                         old_scan = res;
11982                 else
11983                         old_scan = next_scan;
11984         }
11985         if (time_before(now, old_scan))
11986                 return;
11987         if (!try_cmpxchg(&mm->mm_cid_next_scan, &old_scan, next_scan))
11988                 return;
11989         cidmask = mm_cidmask(mm);
11990         /* Clear cids that were not recently used. */
11991         for_each_possible_cpu(cpu)
11992                 sched_mm_cid_remote_clear_old(mm, cpu);
11993         weight = cpumask_weight(cidmask);
11994         /*
11995          * Clear cids that are greater or equal to the cidmask weight to
11996          * recompact it.
11997          */
11998         for_each_possible_cpu(cpu)
11999                 sched_mm_cid_remote_clear_weight(mm, cpu, weight);
12000 }
12001
12002 void init_sched_mm_cid(struct task_struct *t)
12003 {
12004         struct mm_struct *mm = t->mm;
12005         int mm_users = 0;
12006
12007         if (mm) {
12008                 mm_users = atomic_read(&mm->mm_users);
12009                 if (mm_users == 1)
12010                         mm->mm_cid_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(MM_CID_SCAN_DELAY);
12011         }
12012         t->cid_work.next = &t->cid_work;        /* Protect against double add */
12013         init_task_work(&t->cid_work, task_mm_cid_work);
12014 }
12015
12016 void task_tick_mm_cid(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
12017 {
12018         struct callback_head *work = &curr->cid_work;
12019         unsigned long now = jiffies;
12020
12021         if (!curr->mm || (curr->flags & (PF_EXITING | PF_KTHREAD)) ||
12022             work->next != work)
12023                 return;
12024         if (time_before(now, READ_ONCE(curr->mm->mm_cid_next_scan)))
12025                 return;
12026         task_work_add(curr, work, TWA_RESUME);
12027 }
12028
12029 void sched_mm_cid_exit_signals(struct task_struct *t)
12030 {
12031         struct mm_struct *mm = t->mm;
12032         struct rq_flags rf;
12033         struct rq *rq;
12034
12035         if (!mm)
12036                 return;
12037
12038         preempt_disable();
12039         rq = this_rq();
12040         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
12041         preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
12042         WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 0);
12043         /*
12044          * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
12045          * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
12046          */
12047         smp_mb();
12048         mm_cid_put(mm);
12049         t->last_mm_cid = t->mm_cid = -1;
12050         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
12051 }
12052
12053 void sched_mm_cid_before_execve(struct task_struct *t)
12054 {
12055         struct mm_struct *mm = t->mm;
12056         struct rq_flags rf;
12057         struct rq *rq;
12058
12059         if (!mm)
12060                 return;
12061
12062         preempt_disable();
12063         rq = this_rq();
12064         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
12065         preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
12066         WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 0);
12067         /*
12068          * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
12069          * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
12070          */
12071         smp_mb();
12072         mm_cid_put(mm);
12073         t->last_mm_cid = t->mm_cid = -1;
12074         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
12075 }
12076
12077 void sched_mm_cid_after_execve(struct task_struct *t)
12078 {
12079         struct mm_struct *mm = t->mm;
12080         struct rq_flags rf;
12081         struct rq *rq;
12082
12083         if (!mm)
12084                 return;
12085
12086         preempt_disable();
12087         rq = this_rq();
12088         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
12089         preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
12090         WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 1);
12091         /*
12092          * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
12093          * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
12094          */
12095         smp_mb();
12096         t->last_mm_cid = t->mm_cid = mm_cid_get(rq, mm);
12097         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
12098         rseq_set_notify_resume(t);
12099 }
12100
12101 void sched_mm_cid_fork(struct task_struct *t)
12102 {
12103         WARN_ON_ONCE(!t->mm || t->mm_cid != -1);
12104         t->mm_cid_active = 1;
12105 }
12106 #endif