GNU Linux-libre 4.19.242-gnu1
[releases.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  */
8 #include "sched.h"
9
10 #include <linux/nospec.h>
11
12 #include <linux/kcov.h>
13
14 #include <asm/switch_to.h>
15 #include <asm/tlb.h>
16
17 #include "../workqueue_internal.h"
18 #include "../smpboot.h"
19
20 #include "pelt.h"
21
22 #define CREATE_TRACE_POINTS
23 #include <trace/events/sched.h>
24
25 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
26
27 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
28 /*
29  * Debugging: various feature bits
30  *
31  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
32  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
33  * at compile time and compiler optimization based on features default.
34  */
35 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
36         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
37 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
38 #include "features.h"
39         0;
40 #undef SCHED_FEAT
41 #endif
42
43 /*
44  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
45  * Limited because this is done with IRQs disabled.
46  */
47 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
48
49 /*
50  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
51  * default: 1s
52  */
53 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
54
55 __read_mostly int scheduler_running;
56
57 /*
58  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
59  * default: 0.95s
60  */
61 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
62
63 /*
64  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
65  */
66 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
67         __acquires(rq->lock)
68 {
69         struct rq *rq;
70
71         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
72
73         for (;;) {
74                 rq = task_rq(p);
75                 raw_spin_lock(&rq->lock);
76                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
77                         rq_pin_lock(rq, rf);
78                         return rq;
79                 }
80                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
81
82                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
83                         cpu_relax();
84         }
85 }
86
87 /*
88  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
89  */
90 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
91         __acquires(p->pi_lock)
92         __acquires(rq->lock)
93 {
94         struct rq *rq;
95
96         for (;;) {
97                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
98                 rq = task_rq(p);
99                 raw_spin_lock(&rq->lock);
100                 /*
101                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
102                  *
103                  *      ACQUIRE (rq->lock)
104                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
105                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
106                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
107                  *                                      [L] ->on_rq
108                  *      RELEASE (rq->lock)
109                  *
110                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
111                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
112                  *
113                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
114                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
115                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
116                  */
117                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
118                         rq_pin_lock(rq, rf);
119                         return rq;
120                 }
121                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
122                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
123
124                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
125                         cpu_relax();
126         }
127 }
128
129 /*
130  * RQ-clock updating methods:
131  */
132
133 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
134 {
135 /*
136  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
137  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
138  */
139         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
140
141 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
142         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
143
144         /*
145          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
146          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
147          * {soft,}irq region.
148          *
149          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
150          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
151          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
152          * monotonic.
153          *
154          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
155          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
156          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
157          * atomic ops.
158          */
159         if (irq_delta > delta)
160                 irq_delta = delta;
161
162         rq->prev_irq_time += irq_delta;
163         delta -= irq_delta;
164 #endif
165 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
166         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
167                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
168                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
169
170                 if (unlikely(steal > delta))
171                         steal = delta;
172
173                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
174                 delta -= steal;
175         }
176 #endif
177
178         rq->clock_task += delta;
179
180 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
181         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
182                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
183 #endif
184 }
185
186 void update_rq_clock(struct rq *rq)
187 {
188         s64 delta;
189
190         lockdep_assert_held(&rq->lock);
191
192         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
193                 return;
194
195 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
196         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
197                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
198         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
199 #endif
200
201         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
202         if (delta < 0)
203                 return;
204         rq->clock += delta;
205         update_rq_clock_task(rq, delta);
206 }
207
208
209 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
210 /*
211  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
212  */
213
214 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
215 {
216         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
217                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
218 }
219
220 /*
221  * High-resolution timer tick.
222  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
223  */
224 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
225 {
226         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
227         struct rq_flags rf;
228
229         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
230
231         rq_lock(rq, &rf);
232         update_rq_clock(rq);
233         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
234         rq_unlock(rq, &rf);
235
236         return HRTIMER_NORESTART;
237 }
238
239 #ifdef CONFIG_SMP
240
241 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
242 {
243         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
244
245         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
246 }
247
248 /*
249  * called from hardirq (IPI) context
250  */
251 static void __hrtick_start(void *arg)
252 {
253         struct rq *rq = arg;
254         struct rq_flags rf;
255
256         rq_lock(rq, &rf);
257         __hrtick_restart(rq);
258         rq->hrtick_csd_pending = 0;
259         rq_unlock(rq, &rf);
260 }
261
262 /*
263  * Called to set the hrtick timer state.
264  *
265  * called with rq->lock held and irqs disabled
266  */
267 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
268 {
269         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
270         ktime_t time;
271         s64 delta;
272
273         /*
274          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
275          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
276          */
277         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
278         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
279
280         hrtimer_set_expires(timer, time);
281
282         if (rq == this_rq()) {
283                 __hrtick_restart(rq);
284         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
285                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
286                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
287         }
288 }
289
290 #else
291 /*
292  * Called to set the hrtick timer state.
293  *
294  * called with rq->lock held and irqs disabled
295  */
296 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
297 {
298         /*
299          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
300          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
301          */
302         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
303         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
304                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
305 }
306 #endif /* CONFIG_SMP */
307
308 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
309 {
310 #ifdef CONFIG_SMP
311         rq->hrtick_csd_pending = 0;
312
313         rq->hrtick_csd.flags = 0;
314         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
315         rq->hrtick_csd.info = rq;
316 #endif
317
318         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
319         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
320 }
321 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
322 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
323 {
324 }
325
326 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
327 {
328 }
329 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
330
331 /*
332  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
333  */
334 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
335         ({                                                              \
336                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
337                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
338                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
339                                                                         \
340                 for (;;) {                                              \
341                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
342                         if (_old == _val)                               \
343                                 break;                                  \
344                         _val = _old;                                    \
345                 }                                                       \
346         _old;                                                           \
347 })
348
349 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
350 /*
351  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
352  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
353  * spurious IPIs.
354  */
355 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
356 {
357         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
358         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
359 }
360
361 /*
362  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
363  *
364  * If this returns true, then the idle task promises to call
365  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
366  */
367 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
368 {
369         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
370         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
371
372         for (;;) {
373                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
374                         return false;
375                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
376                         return true;
377                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
378                 if (old == val)
379                         break;
380                 val = old;
381         }
382         return true;
383 }
384
385 #else
386 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
387 {
388         set_tsk_need_resched(p);
389         return true;
390 }
391
392 #ifdef CONFIG_SMP
393 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
394 {
395         return false;
396 }
397 #endif
398 #endif
399
400 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
401 {
402         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
403
404         /*
405          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
406          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
407          * wakeup due to that.
408          *
409          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
410          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
411          */
412         smp_mb__before_atomic();
413         if (cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
414                 return;
415
416         get_task_struct(task);
417
418         /*
419          * The head is context local, there can be no concurrency.
420          */
421         *head->lastp = node;
422         head->lastp = &node->next;
423 }
424
425 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
426 {
427         struct wake_q_node *node = head->first;
428
429         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
430                 struct task_struct *task;
431
432                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
433                 BUG_ON(!task);
434                 /* Task can safely be re-inserted now: */
435                 node = node->next;
436                 task->wake_q.next = NULL;
437
438                 /*
439                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
440                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
441                  */
442                 wake_up_process(task);
443                 put_task_struct(task);
444         }
445 }
446
447 /*
448  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
449  *
450  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
451  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
452  * the target CPU.
453  */
454 void resched_curr(struct rq *rq)
455 {
456         struct task_struct *curr = rq->curr;
457         int cpu;
458
459         lockdep_assert_held(&rq->lock);
460
461         if (test_tsk_need_resched(curr))
462                 return;
463
464         cpu = cpu_of(rq);
465
466         if (cpu == smp_processor_id()) {
467                 set_tsk_need_resched(curr);
468                 set_preempt_need_resched();
469                 return;
470         }
471
472         if (set_nr_and_not_polling(curr))
473                 smp_send_reschedule(cpu);
474         else
475                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
476 }
477
478 void resched_cpu(int cpu)
479 {
480         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
481         unsigned long flags;
482
483         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
484         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
485                 resched_curr(rq);
486         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
487 }
488
489 #ifdef CONFIG_SMP
490 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
491 /*
492  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
493  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
494  *
495  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
496  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
497  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
498  */
499 int get_nohz_timer_target(void)
500 {
501         int i, cpu = smp_processor_id();
502         struct sched_domain *sd;
503
504         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
505                 return cpu;
506
507         rcu_read_lock();
508         for_each_domain(cpu, sd) {
509                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
510                         if (cpu == i)
511                                 continue;
512
513                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
514                                 cpu = i;
515                                 goto unlock;
516                         }
517                 }
518         }
519
520         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
521                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
522 unlock:
523         rcu_read_unlock();
524         return cpu;
525 }
526
527 /*
528  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
529  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
530  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
531  * idle system the next event might even be infinite time into the
532  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
533  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
534  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
535  * wheel for the next timer event.
536  */
537 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540
541         if (cpu == smp_processor_id())
542                 return;
543
544         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
545                 smp_send_reschedule(cpu);
546         else
547                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
548 }
549
550 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
551 {
552         /*
553          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
554          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
555          * If needed we can still optimize that later with an
556          * empty IRQ.
557          */
558         if (cpu_is_offline(cpu))
559                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
560         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
561                 if (cpu != smp_processor_id() ||
562                     tick_nohz_tick_stopped())
563                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
564                 return true;
565         }
566
567         return false;
568 }
569
570 /*
571  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
572  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
573  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
574  */
575 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
576 {
577         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
578                 wake_up_idle_cpu(cpu);
579 }
580
581 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
582 {
583         int cpu = smp_processor_id();
584
585         if (!(atomic_read(nohz_flags(cpu)) & NOHZ_KICK_MASK))
586                 return false;
587
588         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
589                 return true;
590
591         /*
592          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
593          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
594          */
595         atomic_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
596         return false;
597 }
598
599 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
600
601 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
602 {
603         return false;
604 }
605
606 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
607
608 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
609 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
610 {
611         int fifo_nr_running;
612
613         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
614         if (rq->dl.dl_nr_running)
615                 return false;
616
617         /*
618          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
619          * actual RR behaviour.
620          */
621         if (rq->rt.rr_nr_running) {
622                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
623                         return true;
624                 else
625                         return false;
626         }
627
628         /*
629          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
630          * forced preemption between FIFO tasks.
631          */
632         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
633         if (fifo_nr_running)
634                 return true;
635
636         /*
637          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
638          * if there's more than one we need the tick for involuntary
639          * preemption.
640          */
641         if (rq->nr_running > 1)
642                 return false;
643
644         return true;
645 }
646 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
647 #endif /* CONFIG_SMP */
648
649 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
650                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
651 /*
652  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
653  * node and @up when leaving it for the final time.
654  *
655  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
656  */
657 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
658                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
659 {
660         struct task_group *parent, *child;
661         int ret;
662
663         parent = from;
664
665 down:
666         ret = (*down)(parent, data);
667         if (ret)
668                 goto out;
669         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
670                 parent = child;
671                 goto down;
672
673 up:
674                 continue;
675         }
676         ret = (*up)(parent, data);
677         if (ret || parent == from)
678                 goto out;
679
680         child = parent;
681         parent = parent->parent;
682         if (parent)
683                 goto up;
684 out:
685         return ret;
686 }
687
688 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
689 {
690         return 0;
691 }
692 #endif
693
694 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
695 {
696         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
697         struct load_weight *load = &p->se.load;
698
699         /*
700          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
701          */
702         if (idle_policy(p->policy)) {
703                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
704                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
705                 return;
706         }
707
708         /*
709          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
710          * weight
711          */
712         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
713                 reweight_task(p, prio);
714         } else {
715                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
716                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
717         }
718 }
719
720 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
723                 update_rq_clock(rq);
724
725         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
726                 sched_info_queued(rq, p);
727
728         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
729 }
730
731 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
732 {
733         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
734                 update_rq_clock(rq);
735
736         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
737                 sched_info_dequeued(rq, p);
738
739         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
740 }
741
742 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
743 {
744         if (task_contributes_to_load(p))
745                 rq->nr_uninterruptible--;
746
747         enqueue_task(rq, p, flags);
748 }
749
750 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
751 {
752         if (task_contributes_to_load(p))
753                 rq->nr_uninterruptible++;
754
755         dequeue_task(rq, p, flags);
756 }
757
758 /*
759  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
760  */
761 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
762 {
763         return p->static_prio;
764 }
765
766 /*
767  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
768  * without taking RT-inheritance into account. Might be
769  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
770  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
771  * estimator recalculates.
772  */
773 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
774 {
775         int prio;
776
777         if (task_has_dl_policy(p))
778                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
779         else if (task_has_rt_policy(p))
780                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
781         else
782                 prio = __normal_prio(p);
783         return prio;
784 }
785
786 /*
787  * Calculate the current priority, i.e. the priority
788  * taken into account by the scheduler. This value might
789  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
790  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
791  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
792  */
793 static int effective_prio(struct task_struct *p)
794 {
795         p->normal_prio = normal_prio(p);
796         /*
797          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
798          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
799          * to the normal priority:
800          */
801         if (!rt_prio(p->prio))
802                 return p->normal_prio;
803         return p->prio;
804 }
805
806 /**
807  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
808  * @p: the task in question.
809  *
810  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
811  */
812 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
813 {
814         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
815 }
816
817 /*
818  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
819  * use the balance_callback list if you want balancing.
820  *
821  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
822  * balance_callback().
823  */
824 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
825                                        const struct sched_class *prev_class,
826                                        int oldprio)
827 {
828         if (prev_class != p->sched_class) {
829                 if (prev_class->switched_from)
830                         prev_class->switched_from(rq, p);
831
832                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
833         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
834                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
835 }
836
837 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
838 {
839         const struct sched_class *class;
840
841         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
842                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
843         } else {
844                 for_each_class(class) {
845                         if (class == rq->curr->sched_class)
846                                 break;
847                         if (class == p->sched_class) {
848                                 resched_curr(rq);
849                                 break;
850                         }
851                 }
852         }
853
854         /*
855          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
856          * this case, we can save a useless back to back clock update.
857          */
858         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
859                 rq_clock_skip_update(rq);
860 }
861
862 #ifdef CONFIG_SMP
863
864 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
865 {
866         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
867                 return false;
868
869         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
870                 return false;
871
872         return true;
873 }
874
875 /*
876  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !actie && online CPUs, see
877  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
878  */
879 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
880 {
881         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
882                 return false;
883
884         if (is_per_cpu_kthread(p))
885                 return cpu_online(cpu);
886
887         return cpu_active(cpu);
888 }
889
890 /*
891  * This is how migration works:
892  *
893  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
894  *    stop_one_cpu().
895  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
896  *    off the CPU)
897  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
898  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
899  *    it and puts it into the right queue.
900  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
901  *    is done.
902  */
903
904 /*
905  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
906  *
907  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
908  */
909 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
910                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
911 {
912         lockdep_assert_held(&rq->lock);
913
914         WRITE_ONCE(p->on_rq, TASK_ON_RQ_MIGRATING);
915         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
916         set_task_cpu(p, new_cpu);
917         rq_unlock(rq, rf);
918
919         rq = cpu_rq(new_cpu);
920
921         rq_lock(rq, rf);
922         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
923         enqueue_task(rq, p, 0);
924         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
925         check_preempt_curr(rq, p, 0);
926
927         return rq;
928 }
929
930 struct migration_arg {
931         struct task_struct *task;
932         int dest_cpu;
933 };
934
935 /*
936  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
937  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
938  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
939  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
940  *
941  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
942  * as the task is no longer on this CPU.
943  */
944 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
945                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
946 {
947         /* Affinity changed (again). */
948         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
949                 return rq;
950
951         update_rq_clock(rq);
952         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
953
954         return rq;
955 }
956
957 /*
958  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
959  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
960  * 'pushing' onto another runqueue.
961  */
962 static int migration_cpu_stop(void *data)
963 {
964         struct migration_arg *arg = data;
965         struct task_struct *p = arg->task;
966         struct rq *rq = this_rq();
967         struct rq_flags rf;
968
969         /*
970          * The original target CPU might have gone down and we might
971          * be on another CPU but it doesn't matter.
972          */
973         local_irq_disable();
974         /*
975          * We need to explicitly wake pending tasks before running
976          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
977          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
978          */
979         sched_ttwu_pending();
980
981         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
982         rq_lock(rq, &rf);
983         /*
984          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
985          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
986          * we're holding p->pi_lock.
987          */
988         if (task_rq(p) == rq) {
989                 if (task_on_rq_queued(p))
990                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
991                 else
992                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
993         }
994         rq_unlock(rq, &rf);
995         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
996
997         local_irq_enable();
998         return 0;
999 }
1000
1001 /*
1002  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1003  * actually call this function.
1004  */
1005 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1006 {
1007         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1008         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1009 }
1010
1011 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1012 {
1013         struct rq *rq = task_rq(p);
1014         bool queued, running;
1015
1016         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1017
1018         queued = task_on_rq_queued(p);
1019         running = task_current(rq, p);
1020
1021         if (queued) {
1022                 /*
1023                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1024                  * holding rq->lock.
1025                  */
1026                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1027                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1028         }
1029         if (running)
1030                 put_prev_task(rq, p);
1031
1032         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1033
1034         if (queued)
1035                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1036         if (running)
1037                 set_curr_task(rq, p);
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1042  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1043  * is removed from the allowed bitmask.
1044  *
1045  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1046  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1047  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1048  */
1049 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1050                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1051 {
1052         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1053         unsigned int dest_cpu;
1054         struct rq_flags rf;
1055         struct rq *rq;
1056         int ret = 0;
1057
1058         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1059         update_rq_clock(rq);
1060
1061         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1062                 /*
1063                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1064                  */
1065                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1070          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1071          */
1072         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1073                 ret = -EINVAL;
1074                 goto out;
1075         }
1076
1077         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1078                 goto out;
1079
1080         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1081         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
1082                 ret = -EINVAL;
1083                 goto out;
1084         }
1085
1086         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1087
1088         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1089                 /*
1090                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1091                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1092                  */
1093                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1094                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1095                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1096         }
1097
1098         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1099         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1100                 goto out;
1101
1102         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1103                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1104                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1105                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1106                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1107                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1108                 return 0;
1109         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1110                 /*
1111                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1112                  * afterwards anyway.
1113                  */
1114                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1115         }
1116 out:
1117         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1123 {
1124         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1127
1128 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1129 {
1130 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1131         /*
1132          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1133          * ttwu() will sort out the placement.
1134          */
1135         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1136                         !p->on_rq);
1137
1138         /*
1139          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1140          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1141          * time relying on p->on_rq.
1142          */
1143         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1144                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1145                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1146
1147 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1148         /*
1149          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1150          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1151          *
1152          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1153          * see task_group().
1154          *
1155          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1156          * task_rq_lock().
1157          */
1158         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1159                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1160 #endif
1161         /*
1162          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1163          */
1164         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1165 #endif
1166
1167         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1168
1169         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1170                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1171                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1172                 p->se.nr_migrations++;
1173                 rseq_migrate(p);
1174                 perf_event_task_migrate(p);
1175         }
1176
1177         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1178 }
1179
1180 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1181 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1182 {
1183         if (task_on_rq_queued(p)) {
1184                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1185                 struct rq_flags srf, drf;
1186
1187                 src_rq = task_rq(p);
1188                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1189
1190                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1191                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1192
1193                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1194                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1195                 set_task_cpu(p, cpu);
1196                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1197                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1198                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1199
1200                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1201                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1202
1203         } else {
1204                 /*
1205                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1206                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1207                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1208                  */
1209                 p->wake_cpu = cpu;
1210         }
1211 }
1212
1213 struct migration_swap_arg {
1214         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1215         int src_cpu, dst_cpu;
1216 };
1217
1218 static int migrate_swap_stop(void *data)
1219 {
1220         struct migration_swap_arg *arg = data;
1221         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1222         int ret = -EAGAIN;
1223
1224         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1225                 return -EAGAIN;
1226
1227         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1228         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1229
1230         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1231                         &arg->dst_task->pi_lock);
1232         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1233
1234         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1235                 goto unlock;
1236
1237         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1238                 goto unlock;
1239
1240         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1241                 goto unlock;
1242
1243         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1244                 goto unlock;
1245
1246         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1247         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1248
1249         ret = 0;
1250
1251 unlock:
1252         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1253         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1254         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1255
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 /*
1260  * Cross migrate two tasks
1261  */
1262 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
1263                 int target_cpu, int curr_cpu)
1264 {
1265         struct migration_swap_arg arg;
1266         int ret = -EINVAL;
1267
1268         arg = (struct migration_swap_arg){
1269                 .src_task = cur,
1270                 .src_cpu = curr_cpu,
1271                 .dst_task = p,
1272                 .dst_cpu = target_cpu,
1273         };
1274
1275         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1276                 goto out;
1277
1278         /*
1279          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1280          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1281          */
1282         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1283                 goto out;
1284
1285         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1286                 goto out;
1287
1288         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1289                 goto out;
1290
1291         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1292         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1293
1294 out:
1295         return ret;
1296 }
1297 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1298
1299 /*
1300  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1301  *
1302  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1303  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1304  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1305  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1306  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1307  * @p has remained unscheduled the whole time.
1308  *
1309  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1310  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1311  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1312  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1313  * waiting to become inactive.
1314  */
1315 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1316 {
1317         int running, queued;
1318         struct rq_flags rf;
1319         unsigned long ncsw;
1320         struct rq *rq;
1321
1322         for (;;) {
1323                 /*
1324                  * We do the initial early heuristics without holding
1325                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1326                  * the runqueue lock when things look like they will
1327                  * work out!
1328                  */
1329                 rq = task_rq(p);
1330
1331                 /*
1332                  * If the task is actively running on another CPU
1333                  * still, just relax and busy-wait without holding
1334                  * any locks.
1335                  *
1336                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1337                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1338                  * But we don't care, since "task_running()" will
1339                  * return false if the runqueue has changed and p
1340                  * is actually now running somewhere else!
1341                  */
1342                 while (task_running(rq, p)) {
1343                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1344                                 return 0;
1345                         cpu_relax();
1346                 }
1347
1348                 /*
1349                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1350                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1351                  * just go back and repeat.
1352                  */
1353                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1354                 trace_sched_wait_task(p);
1355                 running = task_running(rq, p);
1356                 queued = task_on_rq_queued(p);
1357                 ncsw = 0;
1358                 if (!match_state || p->state == match_state)
1359                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1360                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1361
1362                 /*
1363                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1364                  */
1365                 if (unlikely(!ncsw))
1366                         break;
1367
1368                 /*
1369                  * Was it really running after all now that we
1370                  * checked with the proper locks actually held?
1371                  *
1372                  * Oops. Go back and try again..
1373                  */
1374                 if (unlikely(running)) {
1375                         cpu_relax();
1376                         continue;
1377                 }
1378
1379                 /*
1380                  * It's not enough that it's not actively running,
1381                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1382                  * preempted!
1383                  *
1384                  * So if it was still runnable (but just not actively
1385                  * running right now), it's preempted, and we should
1386                  * yield - it could be a while.
1387                  */
1388                 if (unlikely(queued)) {
1389                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1390
1391                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1392                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1393                         continue;
1394                 }
1395
1396                 /*
1397                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1398                  * runnable, which means that it will never become
1399                  * running in the future either. We're all done!
1400                  */
1401                 break;
1402         }
1403
1404         return ncsw;
1405 }
1406
1407 /***
1408  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1409  * @p: the to-be-kicked thread
1410  *
1411  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1412  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1413  *
1414  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1415  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1416  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1417  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1418  * achieved as well.
1419  */
1420 void kick_process(struct task_struct *p)
1421 {
1422         int cpu;
1423
1424         preempt_disable();
1425         cpu = task_cpu(p);
1426         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1427                 smp_send_reschedule(cpu);
1428         preempt_enable();
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1431
1432 /*
1433  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1434  *
1435  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1436  *
1437  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1438  *
1439  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1440  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1441  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1442  *    see it.
1443  *
1444  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1445  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1446  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1447  *    off.
1448  *
1449  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1450  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1451  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1452  * to satisfy the above rules.
1453  */
1454 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1455 {
1456         int nid = cpu_to_node(cpu);
1457         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1458         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1459         int dest_cpu;
1460
1461         /*
1462          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1463          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1464          * select the CPU on the other node.
1465          */
1466         if (nid != -1) {
1467                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1468
1469                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1470                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1471                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1472                                 continue;
1473                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1474                                 return dest_cpu;
1475                 }
1476         }
1477
1478         for (;;) {
1479                 /* Any allowed, online CPU? */
1480                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1481                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1482                                 continue;
1483
1484                         goto out;
1485                 }
1486
1487                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1488                 switch (state) {
1489                 case cpuset:
1490                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1491                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1492                                 state = possible;
1493                                 break;
1494                         }
1495                         /* Fall-through */
1496                 case possible:
1497                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1498                         state = fail;
1499                         break;
1500
1501                 case fail:
1502                         BUG();
1503                         break;
1504                 }
1505         }
1506
1507 out:
1508         if (state != cpuset) {
1509                 /*
1510                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1511                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1512                  * leave kernel.
1513                  */
1514                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1515                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1516                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1517                 }
1518         }
1519
1520         return dest_cpu;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1525  */
1526 static inline
1527 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1528 {
1529         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1530
1531         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1532                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1533         else
1534                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1535
1536         /*
1537          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1538          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1539          * CPU.
1540          *
1541          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1542          *
1543          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1544          *   not worry about this generic constraint ]
1545          */
1546         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
1547                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1548
1549         return cpu;
1550 }
1551
1552 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1553 {
1554         s64 diff = sample - *avg;
1555         *avg += diff >> 3;
1556 }
1557
1558 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1559 {
1560         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1561         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1562
1563         if (stop) {
1564                 /*
1565                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1566                  * userspace knows about and won't get confused about.
1567                  *
1568                  * Also, it will make PI more or less work without too
1569                  * much confusion -- but then, stop work should not
1570                  * rely on PI working anyway.
1571                  */
1572                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1573
1574                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1575         }
1576
1577         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1578
1579         if (old_stop) {
1580                 /*
1581                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1582                  * it can die in pieces.
1583                  */
1584                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1585         }
1586 }
1587
1588 #else
1589
1590 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1591                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1592 {
1593         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1594 }
1595
1596 #endif /* CONFIG_SMP */
1597
1598 static void
1599 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1600 {
1601         struct rq *rq;
1602
1603         if (!schedstat_enabled())
1604                 return;
1605
1606         rq = this_rq();
1607
1608 #ifdef CONFIG_SMP
1609         if (cpu == rq->cpu) {
1610                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1611                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1612         } else {
1613                 struct sched_domain *sd;
1614
1615                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1616                 rcu_read_lock();
1617                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1618                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1619                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1620                                 break;
1621                         }
1622                 }
1623                 rcu_read_unlock();
1624         }
1625
1626         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1627                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1628 #endif /* CONFIG_SMP */
1629
1630         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1631         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1632
1633         if (wake_flags & WF_SYNC)
1634                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1635 }
1636
1637 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1638 {
1639         activate_task(rq, p, en_flags);
1640         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1641
1642         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1643         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1644                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1649  */
1650 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1651                            struct rq_flags *rf)
1652 {
1653         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1654         p->state = TASK_RUNNING;
1655         trace_sched_wakeup(p);
1656
1657 #ifdef CONFIG_SMP
1658         if (p->sched_class->task_woken) {
1659                 /*
1660                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1661                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1662                  */
1663                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1664                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1665                 rq_repin_lock(rq, rf);
1666         }
1667
1668         if (rq->idle_stamp) {
1669                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1670                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1671
1672                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1673
1674                 if (rq->avg_idle > max)
1675                         rq->avg_idle = max;
1676
1677                 rq->idle_stamp = 0;
1678         }
1679 #endif
1680 }
1681
1682 static void
1683 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1684                  struct rq_flags *rf)
1685 {
1686         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1687
1688         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1689
1690 #ifdef CONFIG_SMP
1691         if (p->sched_contributes_to_load)
1692                 rq->nr_uninterruptible--;
1693
1694         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1695                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1696 #endif
1697
1698         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1699         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1704  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1705  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1706  * the task is still ->on_rq.
1707  */
1708 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1709 {
1710         struct rq_flags rf;
1711         struct rq *rq;
1712         int ret = 0;
1713
1714         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1715         if (task_on_rq_queued(p)) {
1716                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1717                 update_rq_clock(rq);
1718                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1719                 ret = 1;
1720         }
1721         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1722
1723         return ret;
1724 }
1725
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727 void sched_ttwu_pending(void)
1728 {
1729         struct rq *rq = this_rq();
1730         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1731         struct task_struct *p, *t;
1732         struct rq_flags rf;
1733
1734         if (!llist)
1735                 return;
1736
1737         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1738         update_rq_clock(rq);
1739
1740         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1741                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1742
1743         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1744 }
1745
1746 void scheduler_ipi(void)
1747 {
1748         /*
1749          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1750          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1751          * this IPI.
1752          */
1753         preempt_fold_need_resched();
1754
1755         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1756                 return;
1757
1758         /*
1759          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1760          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1761          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1762          * we do call them.
1763          *
1764          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1765          * properly.
1766          *
1767          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1768          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1769          * somewhat pessimize the simple resched case.
1770          */
1771         irq_enter();
1772         sched_ttwu_pending();
1773
1774         /*
1775          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1776          */
1777         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1778                 this_rq()->idle_balance = 1;
1779                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1780         }
1781         irq_exit();
1782 }
1783
1784 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1785 {
1786         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1787
1788         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1789
1790         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1791                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1792                         smp_send_reschedule(cpu);
1793                 else
1794                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1795         }
1796 }
1797
1798 void wake_up_if_idle(int cpu)
1799 {
1800         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1801         struct rq_flags rf;
1802
1803         rcu_read_lock();
1804
1805         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1806                 goto out;
1807
1808         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1809                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1810         } else {
1811                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1812                 if (is_idle_task(rq->curr))
1813                         smp_send_reschedule(cpu);
1814                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1815                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1816         }
1817
1818 out:
1819         rcu_read_unlock();
1820 }
1821
1822 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1823 {
1824         if (this_cpu == that_cpu)
1825                 return true;
1826
1827         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1828 }
1829 #endif /* CONFIG_SMP */
1830
1831 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1832 {
1833         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1834         struct rq_flags rf;
1835
1836 #if defined(CONFIG_SMP)
1837         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1838                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1839                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1840                 return;
1841         }
1842 #endif
1843
1844         rq_lock(rq, &rf);
1845         update_rq_clock(rq);
1846         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1847         rq_unlock(rq, &rf);
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1852  *
1853  *  MIGRATION
1854  *
1855  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1856  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1857  * execution on its new CPU [c1].
1858  *
1859  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1860  *
1861  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1862  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1863  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1864  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1865  *
1866  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
1867  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1868  *
1869  * Example:
1870  *
1871  *   CPU0            CPU1            CPU2
1872  *
1873  *   LOCK rq(0)->lock
1874  *   sched-out X
1875  *   sched-in Y
1876  *   UNLOCK rq(0)->lock
1877  *
1878  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1879  *                                   dequeue X
1880  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1881  *
1882  *                                   LOCK rq(1)->lock
1883  *                                   enqueue X
1884  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1885  *
1886  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1887  *                   sched-out Z
1888  *                   sched-in X
1889  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1890  *
1891  *
1892  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1893  *
1894  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1895  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1896  * chain to provide order. Instead we do:
1897  *
1898  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1899  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1900  *
1901  * Example:
1902  *
1903  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1904  *
1905  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1906  *   dequeue X
1907  *   sched-out X
1908  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1909  *
1910  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1911  *                    X->state = WAKING
1912  *                    set_task_cpu(X,2)
1913  *
1914  *                    LOCK rq(2)->lock
1915  *                    enqueue X
1916  *                    X->state = RUNNING
1917  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1918  *
1919  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1920  *                                          sched-out Z
1921  *                                          sched-in X
1922  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1923  *
1924  *                    UNLOCK X->pi_lock
1925  *   UNLOCK rq(0)->lock
1926  *
1927  *
1928  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1929  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
1930  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
1931  */
1932
1933 /**
1934  * try_to_wake_up - wake up a thread
1935  * @p: the thread to be awakened
1936  * @state: the mask of task states that can be woken
1937  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1938  *
1939  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1940  *
1941  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1942  *
1943  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1944  * set_current_state().
1945  *
1946  * This function executes a full memory barrier before accessing the task
1947  * state; see set_current_state().
1948  *
1949  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1950  *         %false otherwise.
1951  */
1952 static int
1953 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1954 {
1955         unsigned long flags;
1956         int cpu, success = 0;
1957
1958         /*
1959          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1960          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1961          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1962          * set_current_state() the waiting thread does.
1963          */
1964         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1965         smp_mb__after_spinlock();
1966         if (!(p->state & state))
1967                 goto out;
1968
1969         trace_sched_waking(p);
1970
1971         /* We're going to change ->state: */
1972         success = 1;
1973         cpu = task_cpu(p);
1974
1975         /*
1976          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1977          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1978          * in smp_cond_load_acquire() below.
1979          *
1980          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1981          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
1982          *   UNLOCK rq->lock
1983          *
1984          * __schedule() (switch to task 'p')
1985          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
1986          *   smp_mb__after_spinlock();
1987          *   UNLOCK rq->lock
1988          *
1989          * [task p]
1990          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
1991          *
1992          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
1993          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
1994          */
1995         smp_rmb();
1996         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1997                 goto stat;
1998
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000         /*
2001          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2002          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2003          *
2004          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2005          * from the runqueue.
2006          *
2007          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
2008          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
2009          *   UNLOCK rq->lock
2010          *
2011          * __schedule() (put 'p' to sleep)
2012          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2013          *   smp_mb__after_spinlock();
2014          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
2015          *
2016          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2017          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2018          */
2019         smp_rmb();
2020
2021         /*
2022          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2023          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2024          *
2025          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2026          *
2027          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2028          * their previous state and preserve Program Order.
2029          */
2030         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2031
2032         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2033         p->state = TASK_WAKING;
2034
2035         if (p->in_iowait) {
2036                 delayacct_blkio_end(p);
2037                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2038         }
2039
2040         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2041         if (task_cpu(p) != cpu) {
2042                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2043                 set_task_cpu(p, cpu);
2044         }
2045
2046 #else /* CONFIG_SMP */
2047
2048         if (p->in_iowait) {
2049                 delayacct_blkio_end(p);
2050                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2051         }
2052
2053 #endif /* CONFIG_SMP */
2054
2055         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2056 stat:
2057         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2058 out:
2059         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2060
2061         return success;
2062 }
2063
2064 /**
2065  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2066  * @p: the thread to be awakened
2067  * @rf: request-queue flags for pinning
2068  *
2069  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2070  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2071  * the current task.
2072  */
2073 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2074 {
2075         struct rq *rq = task_rq(p);
2076
2077         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2078             WARN_ON_ONCE(p == current))
2079                 return;
2080
2081         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2082
2083         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2084                 /*
2085                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2086                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2087                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2088                  * not yet picked a replacement task.
2089                  */
2090                 rq_unlock(rq, rf);
2091                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2092                 rq_relock(rq, rf);
2093         }
2094
2095         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2096                 goto out;
2097
2098         trace_sched_waking(p);
2099
2100         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2101                 if (p->in_iowait) {
2102                         delayacct_blkio_end(p);
2103                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2104                 }
2105                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2106         }
2107
2108         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2109         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2110 out:
2111         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2112 }
2113
2114 /**
2115  * wake_up_process - Wake up a specific process
2116  * @p: The process to be woken up.
2117  *
2118  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2119  * processes.
2120  *
2121  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2122  *
2123  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
2124  */
2125 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2126 {
2127         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2128 }
2129 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2130
2131 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2132 {
2133         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2134 }
2135
2136 /*
2137  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2138  * p is forked by current.
2139  *
2140  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2141  */
2142 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2143 {
2144         p->on_rq                        = 0;
2145
2146         p->se.on_rq                     = 0;
2147         p->se.exec_start                = 0;
2148         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2149         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2150         p->se.nr_migrations             = 0;
2151         p->se.vruntime                  = 0;
2152         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2153
2154 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2155         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2156 #endif
2157
2158 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2159         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2160         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2161 #endif
2162
2163         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2164         init_dl_task_timer(&p->dl);
2165         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2166         __dl_clear_params(p);
2167
2168         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2169         p->rt.timeout           = 0;
2170         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2171         p->rt.on_rq             = 0;
2172         p->rt.on_list           = 0;
2173
2174 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2175         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2176 #endif
2177
2178         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2179 }
2180
2181 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2182
2183 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2184
2185 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2186 {
2187         if (enabled)
2188                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2189         else
2190                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2191 }
2192
2193 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2194 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2195                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2196 {
2197         struct ctl_table t;
2198         int err;
2199         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2200
2201         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2202                 return -EPERM;
2203
2204         t = *table;
2205         t.data = &state;
2206         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2207         if (err < 0)
2208                 return err;
2209         if (write)
2210                 set_numabalancing_state(state);
2211         return err;
2212 }
2213 #endif
2214 #endif
2215
2216 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2217
2218 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2219 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2220
2221 static void set_schedstats(bool enabled)
2222 {
2223         if (enabled)
2224                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2225         else
2226                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2227 }
2228
2229 void force_schedstat_enabled(void)
2230 {
2231         if (!schedstat_enabled()) {
2232                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2233                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2234         }
2235 }
2236
2237 static int __init setup_schedstats(char *str)
2238 {
2239         int ret = 0;
2240         if (!str)
2241                 goto out;
2242
2243         /*
2244          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2245          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2246          * variable so init_schedstats() can do it later.
2247          */
2248         if (!strcmp(str, "enable")) {
2249                 __sched_schedstats = true;
2250                 ret = 1;
2251         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2252                 __sched_schedstats = false;
2253                 ret = 1;
2254         }
2255 out:
2256         if (!ret)
2257                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2258
2259         return ret;
2260 }
2261 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2262
2263 static void __init init_schedstats(void)
2264 {
2265         set_schedstats(__sched_schedstats);
2266 }
2267
2268 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2269 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2270                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2271 {
2272         struct ctl_table t;
2273         int err;
2274         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2275
2276         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2277                 return -EPERM;
2278
2279         t = *table;
2280         t.data = &state;
2281         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2282         if (err < 0)
2283                 return err;
2284         if (write)
2285                 set_schedstats(state);
2286         return err;
2287 }
2288 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2289 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2290 static inline void init_schedstats(void) {}
2291 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2292
2293 /*
2294  * fork()/clone()-time setup:
2295  */
2296 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2297 {
2298         unsigned long flags;
2299
2300         __sched_fork(clone_flags, p);
2301         /*
2302          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2303          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2304          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2305          */
2306         p->state = TASK_NEW;
2307
2308         /*
2309          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2310          */
2311         p->prio = current->normal_prio;
2312
2313         /*
2314          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2315          */
2316         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2317                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2318                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2319                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2320                         p->rt_priority = 0;
2321                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2322                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2323
2324                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2325                 set_load_weight(p, false);
2326
2327                 /*
2328                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2329                  * fulfilled its duty:
2330                  */
2331                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2332         }
2333
2334         if (dl_prio(p->prio))
2335                 return -EAGAIN;
2336         else if (rt_prio(p->prio))
2337                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2338         else
2339                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2340
2341         init_entity_runnable_average(&p->se);
2342
2343         /*
2344          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2345          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2346          * is ran before sched_fork().
2347          *
2348          * Silence PROVE_RCU.
2349          */
2350         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2351         rseq_migrate(p);
2352         /*
2353          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2354          * so use __set_task_cpu().
2355          */
2356         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
2357         if (p->sched_class->task_fork)
2358                 p->sched_class->task_fork(p);
2359         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2360
2361 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2362         if (likely(sched_info_on()))
2363                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2364 #endif
2365 #if defined(CONFIG_SMP)
2366         p->on_cpu = 0;
2367 #endif
2368         init_task_preempt_count(p);
2369 #ifdef CONFIG_SMP
2370         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2371         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2372 #endif
2373         return 0;
2374 }
2375
2376 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2377 {
2378         if (runtime == RUNTIME_INF)
2379                 return BW_UNIT;
2380
2381         /*
2382          * Doing this here saves a lot of checks in all
2383          * the calling paths, and returning zero seems
2384          * safe for them anyway.
2385          */
2386         if (period == 0)
2387                 return 0;
2388
2389         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2390 }
2391
2392 /*
2393  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2394  *
2395  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2396  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2397  * on the runqueue and wakes it.
2398  */
2399 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2400 {
2401         struct rq_flags rf;
2402         struct rq *rq;
2403
2404         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2405         p->state = TASK_RUNNING;
2406 #ifdef CONFIG_SMP
2407         /*
2408          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2409          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2410          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2411          *
2412          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2413          * as we're not fully set-up yet.
2414          */
2415         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2416         rseq_migrate(p);
2417         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2418 #endif
2419         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2420         update_rq_clock(rq);
2421         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2422
2423         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2424         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2425         trace_sched_wakeup_new(p);
2426         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2427 #ifdef CONFIG_SMP
2428         if (p->sched_class->task_woken) {
2429                 /*
2430                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2431                  * drop it.
2432                  */
2433                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2434                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2435                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2436         }
2437 #endif
2438         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2439 }
2440
2441 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2442
2443 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2444
2445 void preempt_notifier_inc(void)
2446 {
2447         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2448 }
2449 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2450
2451 void preempt_notifier_dec(void)
2452 {
2453         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2454 }
2455 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2456
2457 /**
2458  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2459  * @notifier: notifier struct to register
2460  */
2461 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2462 {
2463         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2464                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2465
2466         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2467 }
2468 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2469
2470 /**
2471  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2472  * @notifier: notifier struct to unregister
2473  *
2474  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2475  */
2476 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2477 {
2478         hlist_del(&notifier->link);
2479 }
2480 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2481
2482 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2483 {
2484         struct preempt_notifier *notifier;
2485
2486         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2487                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2488 }
2489
2490 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2491 {
2492         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2493                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2494 }
2495
2496 static void
2497 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2498                                    struct task_struct *next)
2499 {
2500         struct preempt_notifier *notifier;
2501
2502         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2503                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2504 }
2505
2506 static __always_inline void
2507 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2508                                  struct task_struct *next)
2509 {
2510         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2511                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2512 }
2513
2514 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2515
2516 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2517 {
2518 }
2519
2520 static inline void
2521 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2522                                  struct task_struct *next)
2523 {
2524 }
2525
2526 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2527
2528 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2529 {
2530 #ifdef CONFIG_SMP
2531         /*
2532          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2533          * such that any running task will have this set.
2534          */
2535         next->on_cpu = 1;
2536 #endif
2537 }
2538
2539 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2540 {
2541 #ifdef CONFIG_SMP
2542         /*
2543          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2544          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2545          * finished.
2546          *
2547          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2548          * happen before this.
2549          *
2550          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2551          */
2552         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2553 #endif
2554 }
2555
2556 static inline void
2557 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2558 {
2559         /*
2560          * Since the runqueue lock will be released by the next
2561          * task (which is an invalid locking op but in the case
2562          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2563          * do an early lockdep release here:
2564          */
2565         rq_unpin_lock(rq, rf);
2566         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2567 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2568         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2569         rq->lock.owner = next;
2570 #endif
2571 }
2572
2573 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2574 {
2575         /*
2576          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2577          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2578          * prev into current:
2579          */
2580         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2581         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2582 }
2583
2584 /*
2585  * NOP if the arch has not defined these:
2586  */
2587
2588 #ifndef prepare_arch_switch
2589 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
2590 #endif
2591
2592 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
2593 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
2594 #endif
2595
2596 /**
2597  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2598  * @rq: the runqueue preparing to switch
2599  * @prev: the current task that is being switched out
2600  * @next: the task we are going to switch to.
2601  *
2602  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2603  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2604  * switch.
2605  *
2606  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2607  * hooks.
2608  */
2609 static inline void
2610 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2611                     struct task_struct *next)
2612 {
2613         kcov_prepare_switch(prev);
2614         sched_info_switch(rq, prev, next);
2615         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2616         rseq_preempt(prev);
2617         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2618         prepare_task(next);
2619         prepare_arch_switch(next);
2620 }
2621
2622 /**
2623  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2624  * @prev: the thread we just switched away from.
2625  *
2626  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2627  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2628  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2629  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2630  *
2631  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2632  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2633  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2634  * details.)
2635  *
2636  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2637  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2638  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2639  * because prev may have moved to another CPU.
2640  */
2641 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2642         __releases(rq->lock)
2643 {
2644         struct rq *rq = this_rq();
2645         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2646         long prev_state;
2647
2648         /*
2649          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2650          * because it left us after:
2651          *
2652          *      schedule()
2653          *        preempt_disable();                    // 1
2654          *        __schedule()
2655          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2656          *
2657          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2658          */
2659         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2660                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2661                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2662                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2663
2664         rq->prev_mm = NULL;
2665
2666         /*
2667          * A task struct has one reference for the use as "current".
2668          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2669          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2670          * the scheduled task must drop that reference.
2671          *
2672          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2673          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2674          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2675          * transition, resulting in a double drop.
2676          */
2677         prev_state = prev->state;
2678         vtime_task_switch(prev);
2679         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2680         finish_task(prev);
2681         finish_lock_switch(rq);
2682         finish_arch_post_lock_switch();
2683         kcov_finish_switch(current);
2684
2685         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2686         /*
2687          * When switching through a kernel thread, the loop in
2688          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2689          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2690          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2691          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2692          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2693          *
2694          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2695          *   provided by mmdrop(),
2696          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2697          */
2698         if (mm) {
2699                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2700                 mmdrop(mm);
2701         }
2702         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2703                 if (prev->sched_class->task_dead)
2704                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2705
2706                 /*
2707                  * Remove function-return probe instances associated with this
2708                  * task and put them back on the free list.
2709                  */
2710                 kprobe_flush_task(prev);
2711
2712                 /* Task is done with its stack. */
2713                 put_task_stack(prev);
2714
2715                 put_task_struct(prev);
2716         }
2717
2718         tick_nohz_task_switch();
2719         return rq;
2720 }
2721
2722 #ifdef CONFIG_SMP
2723
2724 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2725 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2726 {
2727         struct callback_head *head, *next;
2728         void (*func)(struct rq *rq);
2729         unsigned long flags;
2730
2731         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2732         head = rq->balance_callback;
2733         rq->balance_callback = NULL;
2734         while (head) {
2735                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2736                 next = head->next;
2737                 head->next = NULL;
2738                 head = next;
2739
2740                 func(rq);
2741         }
2742         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2743 }
2744
2745 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2746 {
2747         if (unlikely(rq->balance_callback))
2748                 __balance_callback(rq);
2749 }
2750
2751 #else
2752
2753 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2754 {
2755 }
2756
2757 #endif
2758
2759 /**
2760  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2761  * @prev: the thread we just switched away from.
2762  */
2763 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2764         __releases(rq->lock)
2765 {
2766         struct rq *rq;
2767
2768         /*
2769          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2770          * finish_task_switch() for details.
2771          *
2772          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2773          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2774          * PREEMPT_COUNT kernels).
2775          */
2776
2777         rq = finish_task_switch(prev);
2778         balance_callback(rq);
2779         preempt_enable();
2780
2781         if (current->set_child_tid)
2782                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2783
2784         calculate_sigpending();
2785 }
2786
2787 /*
2788  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2789  */
2790 static __always_inline struct rq *
2791 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2792                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2793 {
2794         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2795
2796         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2797
2798         mm = next->mm;
2799         oldmm = prev->active_mm;
2800         /*
2801          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2802          * combine the page table reload and the switch backend into
2803          * one hypercall.
2804          */
2805         arch_start_context_switch(prev);
2806
2807         /*
2808          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2809          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2810          * Both of these contain the full memory barrier required by
2811          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2812          * user-space.
2813          */
2814         if (!mm) {
2815                 next->active_mm = oldmm;
2816                 mmgrab(oldmm);
2817                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2818         } else
2819                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2820
2821         if (!prev->mm) {
2822                 prev->active_mm = NULL;
2823                 rq->prev_mm = oldmm;
2824         }
2825
2826         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2827
2828         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2829
2830         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2831         switch_to(prev, next, prev);
2832         barrier();
2833
2834         return finish_task_switch(prev);
2835 }
2836
2837 /*
2838  * nr_running and nr_context_switches:
2839  *
2840  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2841  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2842  */
2843 unsigned long nr_running(void)
2844 {
2845         unsigned long i, sum = 0;
2846
2847         for_each_online_cpu(i)
2848                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2849
2850         return sum;
2851 }
2852
2853 /*
2854  * Check if only the current task is running on the CPU.
2855  *
2856  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2857  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2858  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2859  *
2860  * - from a non-preemptable section (of course)
2861  *
2862  * - from a thread that is bound to a single CPU
2863  *
2864  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2865  */
2866 bool single_task_running(void)
2867 {
2868         return raw_rq()->nr_running == 1;
2869 }
2870 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2871
2872 unsigned long long nr_context_switches(void)
2873 {
2874         int i;
2875         unsigned long long sum = 0;
2876
2877         for_each_possible_cpu(i)
2878                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2879
2880         return sum;
2881 }
2882
2883 /*
2884  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2885  *
2886  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2887  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2888  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2889  *
2890  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2891  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2892  * running and we'd not be idle.
2893  *
2894  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2895  * is broken.
2896  *
2897  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2898  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2899  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2900  * utilising both CPUs.
2901  *
2902  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2903  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2904  *
2905  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2906  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2907  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2908  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2909  *
2910  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2911  */
2912
2913 unsigned long nr_iowait(void)
2914 {
2915         unsigned long i, sum = 0;
2916
2917         for_each_possible_cpu(i)
2918                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2919
2920         return sum;
2921 }
2922
2923 /*
2924  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2925  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2926  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2927  * runnable.
2928  */
2929
2930 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2931 {
2932         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2933         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2934 }
2935
2936 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2937 {
2938         struct rq *rq = this_rq();
2939         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2940         *load = rq->load.weight;
2941 }
2942
2943 #ifdef CONFIG_SMP
2944
2945 /*
2946  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2947  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2948  */
2949 void sched_exec(void)
2950 {
2951         struct task_struct *p = current;
2952         unsigned long flags;
2953         int dest_cpu;
2954
2955         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2956         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2957         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2958                 goto unlock;
2959
2960         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2961                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2962
2963                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2964                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2965                 return;
2966         }
2967 unlock:
2968         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2969 }
2970
2971 #endif
2972
2973 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2974 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2975
2976 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2977 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2978
2979 /*
2980  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
2981  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
2982  * we observe a high rate of cache misses in practice.
2983  * Prefetching this data results in improved performance.
2984  */
2985 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
2986 {
2987 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2988         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
2989 #else
2990         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
2991 #endif
2992         prefetch(curr);
2993         prefetch(&curr->exec_start);
2994 }
2995
2996 /*
2997  * Return accounted runtime for the task.
2998  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2999  * pending runtime that have not been accounted yet.
3000  */
3001 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3002 {
3003         struct rq_flags rf;
3004         struct rq *rq;
3005         u64 ns;
3006
3007 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3008         /*
3009          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
3010          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3011          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3012          *
3013          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3014          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3015          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3016          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3017          * been accounted, so we're correct here as well.
3018          */
3019         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3020                 return p->se.sum_exec_runtime;
3021 #endif
3022
3023         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3024         /*
3025          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3026          * project cycles that may never be accounted to this
3027          * thread, breaking clock_gettime().
3028          */
3029         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3030                 prefetch_curr_exec_start(p);
3031                 update_rq_clock(rq);
3032                 p->sched_class->update_curr(rq);
3033         }
3034         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3035         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3036
3037         return ns;
3038 }
3039
3040 /*
3041  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3042  * We call it with interrupts disabled.
3043  */
3044 void scheduler_tick(void)
3045 {
3046         int cpu = smp_processor_id();
3047         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3048         struct task_struct *curr = rq->curr;
3049         struct rq_flags rf;
3050
3051         sched_clock_tick();
3052
3053         rq_lock(rq, &rf);
3054
3055         update_rq_clock(rq);
3056         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3057         cpu_load_update_active(rq);
3058         calc_global_load_tick(rq);
3059
3060         rq_unlock(rq, &rf);
3061
3062         perf_event_task_tick();
3063
3064 #ifdef CONFIG_SMP
3065         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3066         trigger_load_balance(rq);
3067 #endif
3068 }
3069
3070 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3071
3072 struct tick_work {
3073         int                     cpu;
3074         atomic_t                state;
3075         struct delayed_work     work;
3076 };
3077 /* Values for ->state, see diagram below. */
3078 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
3079 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
3080 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
3081
3082 /*
3083  * State diagram for ->state:
3084  *
3085  *
3086  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
3087  *                    |   ^
3088  *                    |   |
3089  *                    |   | sched_tick_remote()
3090  *                    |   |
3091  *                    |   |
3092  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
3093  *                    |   ^
3094  *                    |   |
3095  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
3096  *                    |   |
3097  *                    V   |
3098  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
3099  *
3100  *
3101  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
3102  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
3103  */
3104
3105 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3106
3107 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3108 {
3109         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3110         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3111         int cpu = twork->cpu;
3112         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3113         struct task_struct *curr;
3114         struct rq_flags rf;
3115         u64 delta;
3116         int os;
3117
3118         /*
3119          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3120          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3121          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3122          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3123          * of when exactly it is running.
3124          */
3125         if (idle_cpu(cpu) || !tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
3126                 goto out_requeue;
3127
3128         rq_lock_irq(rq, &rf);
3129         curr = rq->curr;
3130         if (is_idle_task(curr) || cpu_is_offline(cpu))
3131                 goto out_unlock;
3132
3133         update_rq_clock(rq);
3134         delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3135
3136         /*
3137          * Make sure the next tick runs within a reasonable
3138          * amount of time.
3139          */
3140         WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3141         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3142
3143 out_unlock:
3144         rq_unlock_irq(rq, &rf);
3145
3146 out_requeue:
3147         /*
3148          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3149          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3150          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
3151          * first update state to reflect hotplug activity if required.
3152          */
3153         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3154         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
3155         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
3156                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3157 }
3158
3159 static void sched_tick_start(int cpu)
3160 {
3161         int os;
3162         struct tick_work *twork;
3163
3164         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3165                 return;
3166
3167         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3168
3169         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3170         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3171         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3172         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
3173                 twork->cpu = cpu;
3174                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3175                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3176         }
3177 }
3178
3179 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3180 static void sched_tick_stop(int cpu)
3181 {
3182         struct tick_work *twork;
3183         int os;
3184
3185         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3186                 return;
3187
3188         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3189
3190         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3191         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
3192         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
3193         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3194         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
3195 }
3196 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3197
3198 int __init sched_tick_offload_init(void)
3199 {
3200         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3201         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3202         return 0;
3203 }
3204
3205 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3206 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3207 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3208 #endif
3209
3210 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3211                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
3212 /*
3213  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3214  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3215  */
3216 static inline void preempt_latency_start(int val)
3217 {
3218         if (preempt_count() == val) {
3219                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3220 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3221                 current->preempt_disable_ip = ip;
3222 #endif
3223                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3224         }
3225 }
3226
3227 void preempt_count_add(int val)
3228 {
3229 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3230         /*
3231          * Underflow?
3232          */
3233         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3234                 return;
3235 #endif
3236         __preempt_count_add(val);
3237 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3238         /*
3239          * Spinlock count overflowing soon?
3240          */
3241         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3242                                 PREEMPT_MASK - 10);
3243 #endif
3244         preempt_latency_start(val);
3245 }
3246 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3247 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3248
3249 /*
3250  * If the value passed in equals to the current preempt count
3251  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3252  */
3253 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3254 {
3255         if (preempt_count() == val)
3256                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3257 }
3258
3259 void preempt_count_sub(int val)
3260 {
3261 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3262         /*
3263          * Underflow?
3264          */
3265         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3266                 return;
3267         /*
3268          * Is the spinlock portion underflowing?
3269          */
3270         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3271                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3272                 return;
3273 #endif
3274
3275         preempt_latency_stop(val);
3276         __preempt_count_sub(val);
3277 }
3278 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3279 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3280
3281 #else
3282 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3283 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3284 #endif
3285
3286 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3287 {
3288 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3289         return p->preempt_disable_ip;
3290 #else
3291         return 0;
3292 #endif
3293 }
3294
3295 /*
3296  * Print scheduling while atomic bug:
3297  */
3298 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3299 {
3300         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3301         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3302
3303         if (oops_in_progress)
3304                 return;
3305
3306         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3307                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3308
3309         debug_show_held_locks(prev);
3310         print_modules();
3311         if (irqs_disabled())
3312                 print_irqtrace_events(prev);
3313         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3314             && in_atomic_preempt_off()) {
3315                 pr_err("Preemption disabled at:");
3316                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3317                 pr_cont("\n");
3318         }
3319         if (panic_on_warn)
3320                 panic("scheduling while atomic\n");
3321
3322         dump_stack();
3323         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3324 }
3325
3326 /*
3327  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3328  */
3329 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3330 {
3331 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3332         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3333                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3334 #endif
3335
3336         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3337                 __schedule_bug(prev);
3338                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3339         }
3340         rcu_sleep_check();
3341
3342         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3343
3344         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3345 }
3346
3347 /*
3348  * Pick up the highest-prio task:
3349  */
3350 static inline struct task_struct *
3351 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3352 {
3353         const struct sched_class *class;
3354         struct task_struct *p;
3355
3356         /*
3357          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3358          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3359          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3360          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3361          */
3362         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3363                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3364                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3365
3366                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3367                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3368                         goto again;
3369
3370                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3371                 if (unlikely(!p))
3372                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3373
3374                 return p;
3375         }
3376
3377 again:
3378         for_each_class(class) {
3379                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3380                 if (p) {
3381                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3382                                 goto again;
3383                         return p;
3384                 }
3385         }
3386
3387         /* The idle class should always have a runnable task: */
3388         BUG();
3389 }
3390
3391 /*
3392  * __schedule() is the main scheduler function.
3393  *
3394  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3395  *
3396  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3397  *
3398  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3399  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3400  *
3401  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3402  *      interrupt handler scheduler_tick().
3403  *
3404  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3405  *      task to the run-queue and that's it.
3406  *
3407  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3408  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3409  *      called on the nearest possible occasion:
3410  *
3411  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3412  *
3413  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3414  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3415  *           spin_unlock()!)
3416  *
3417  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3418  *           preemptible context
3419  *
3420  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3421  *         then at the next:
3422  *
3423  *          - cond_resched() call
3424  *          - explicit schedule() call
3425  *          - return from syscall or exception to user-space
3426  *          - return from interrupt-handler to user-space
3427  *
3428  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3429  */
3430 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3431 {
3432         struct task_struct *prev, *next;
3433         unsigned long *switch_count;
3434         struct rq_flags rf;
3435         struct rq *rq;
3436         int cpu;
3437
3438         cpu = smp_processor_id();
3439         rq = cpu_rq(cpu);
3440         prev = rq->curr;
3441
3442         schedule_debug(prev);
3443
3444         if (sched_feat(HRTICK))
3445                 hrtick_clear(rq);
3446
3447         local_irq_disable();
3448         rcu_note_context_switch(preempt);
3449
3450         /*
3451          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3452          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3453          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3454          *
3455          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3456          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3457          */
3458         rq_lock(rq, &rf);
3459         smp_mb__after_spinlock();
3460
3461         /* Promote REQ to ACT */
3462         rq->clock_update_flags <<= 1;
3463         update_rq_clock(rq);
3464
3465         switch_count = &prev->nivcsw;
3466         if (!preempt && prev->state) {
3467                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3468                         prev->state = TASK_RUNNING;
3469                 } else {
3470                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3471                         prev->on_rq = 0;
3472
3473                         if (prev->in_iowait) {
3474                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3475                                 delayacct_blkio_start();
3476                         }
3477
3478                         /*
3479                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3480                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3481                          * concurrency.
3482                          */
3483                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3484                                 struct task_struct *to_wakeup;
3485
3486                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3487                                 if (to_wakeup)
3488                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3489                         }
3490                 }
3491                 switch_count = &prev->nvcsw;
3492         }
3493
3494         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3495         clear_tsk_need_resched(prev);
3496         clear_preempt_need_resched();
3497
3498         if (likely(prev != next)) {
3499                 rq->nr_switches++;
3500                 rq->curr = next;
3501                 /*
3502                  * The membarrier system call requires each architecture
3503                  * to have a full memory barrier after updating
3504                  * rq->curr, before returning to user-space.
3505                  *
3506                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3507                  * various architectures:
3508                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3509                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3510                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3511                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3512                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3513                  *   is a RELEASE barrier),
3514                  */
3515                 ++*switch_count;
3516
3517                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3518
3519                 /* Also unlocks the rq: */
3520                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3521         } else {
3522                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3523                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3524         }
3525
3526         balance_callback(rq);
3527 }
3528
3529 void __noreturn do_task_dead(void)
3530 {
3531         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3532         set_special_state(TASK_DEAD);
3533
3534         /* Tell freezer to ignore us: */
3535         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3536
3537         __schedule(false);
3538         BUG();
3539
3540         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3541         for (;;)
3542                 cpu_relax();
3543 }
3544
3545 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3546 {
3547         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3548                 return;
3549         /*
3550          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3551          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3552          */
3553         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3554                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3555 }
3556
3557 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3558 {
3559         struct task_struct *tsk = current;
3560
3561         sched_submit_work(tsk);
3562         do {
3563                 preempt_disable();
3564                 __schedule(false);
3565                 sched_preempt_enable_no_resched();
3566         } while (need_resched());
3567 }
3568 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3569
3570 /*
3571  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3572  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3573  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3574  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3575  * (schedule out non-voluntarily).
3576  *
3577  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3578  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3579  */
3580 void __sched schedule_idle(void)
3581 {
3582         /*
3583          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3584          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3585          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3586          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3587          * TASK_RUNNING state.
3588          */
3589         WARN_ON_ONCE(current->state);
3590         do {
3591                 __schedule(false);
3592         } while (need_resched());
3593 }
3594
3595 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3596 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3597 {
3598         /*
3599          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3600          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3601          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3602          * we find a better solution.
3603          *
3604          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3605          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3606          * too frequently to make sense yet.
3607          */
3608         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3609         schedule();
3610         exception_exit(prev_state);
3611 }
3612 #endif
3613
3614 /**
3615  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3616  *
3617  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3618  */
3619 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3620 {
3621         sched_preempt_enable_no_resched();
3622         schedule();
3623         preempt_disable();
3624 }
3625
3626 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3627 {
3628         do {
3629                 /*
3630                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3631                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3632                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3633                  * by the function tracer will call this function again and
3634                  * cause infinite recursion.
3635                  *
3636                  * Preemption must be disabled here before the function
3637                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3638                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3639                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3640                  * which can also be traced by the function tracer.
3641                  */
3642                 preempt_disable_notrace();
3643                 preempt_latency_start(1);
3644                 __schedule(true);
3645                 preempt_latency_stop(1);
3646                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3647
3648                 /*
3649                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3650                  * between schedule and now.
3651                  */
3652         } while (need_resched());
3653 }
3654
3655 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3656 /*
3657  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3658  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3659  * occur there and call schedule directly.
3660  */
3661 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3662 {
3663         /*
3664          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3665          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3666          */
3667         if (likely(!preemptible()))
3668                 return;
3669
3670         preempt_schedule_common();
3671 }
3672 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3673 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3674
3675 /**
3676  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3677  *
3678  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3679  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3680  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3681  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3682  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3683  * to be called when the system is still in usermode.
3684  *
3685  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3686  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3687  * calling the scheduler.
3688  */
3689 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3690 {
3691         enum ctx_state prev_ctx;
3692
3693         if (likely(!preemptible()))
3694                 return;
3695
3696         do {
3697                 /*
3698                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3699                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3700                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3701                  * by the function tracer will call this function again and
3702                  * cause infinite recursion.
3703                  *
3704                  * Preemption must be disabled here before the function
3705                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3706                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3707                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3708                  * which can also be traced by the function tracer.
3709                  */
3710                 preempt_disable_notrace();
3711                 preempt_latency_start(1);
3712                 /*
3713                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3714                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3715                  * an infinite recursion.
3716                  */
3717                 prev_ctx = exception_enter();
3718                 __schedule(true);
3719                 exception_exit(prev_ctx);
3720
3721                 preempt_latency_stop(1);
3722                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3723         } while (need_resched());
3724 }
3725 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3726
3727 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3728
3729 /*
3730  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3731  * off of irq context.
3732  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3733  * protect us against recursive calling from irq.
3734  */
3735 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3736 {
3737         enum ctx_state prev_state;
3738
3739         /* Catch callers which need to be fixed */
3740         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3741
3742         prev_state = exception_enter();
3743
3744         do {
3745                 preempt_disable();
3746                 local_irq_enable();
3747                 __schedule(true);
3748                 local_irq_disable();
3749                 sched_preempt_enable_no_resched();
3750         } while (need_resched());
3751
3752         exception_exit(prev_state);
3753 }
3754
3755 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3756                           void *key)
3757 {
3758         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3759 }
3760 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3761
3762 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3763
3764 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3765 {
3766         if (pi_task)
3767                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3768
3769         return prio;
3770 }
3771
3772 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3773 {
3774         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3775
3776         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3777 }
3778
3779 /*
3780  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3781  * @p: task to boost
3782  * @pi_task: donor task
3783  *
3784  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3785  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3786  *
3787  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3788  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3789  */
3790 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3791 {
3792         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3793                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3794         const struct sched_class *prev_class;
3795         struct rq_flags rf;
3796         struct rq *rq;
3797
3798         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3799         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3800
3801         /*
3802          * If nothing changed; bail early.
3803          */
3804         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3805                 return;
3806
3807         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3808         update_rq_clock(rq);
3809         /*
3810          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3811          * either lock.
3812          *
3813          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3814          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3815          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3816          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3817          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3818          */
3819         p->pi_top_task = pi_task;
3820
3821         /*
3822          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3823          */
3824         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3825                 goto out_unlock;
3826
3827         /*
3828          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3829          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3830          *
3831          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3832          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3833          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3834          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3835          * with interrupts disabled and will complete the lock
3836          * protected section without being interrupted. So there is no
3837          * real need to boost.
3838          */
3839         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3840                 WARN_ON(p != rq->curr);
3841                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3842                 goto out_unlock;
3843         }
3844
3845         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3846         oldprio = p->prio;
3847
3848         if (oldprio == prio)
3849                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3850
3851         prev_class = p->sched_class;
3852         queued = task_on_rq_queued(p);
3853         running = task_current(rq, p);
3854         if (queued)
3855                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3856         if (running)
3857                 put_prev_task(rq, p);
3858
3859         /*
3860          * Boosting condition are:
3861          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3862          *      --> -dl task blocks on mutex A
3863          *
3864          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3865          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3866          *          running task
3867          */
3868         if (dl_prio(prio)) {
3869                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3870                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
3871                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3872                         p->dl.dl_boosted = 1;
3873                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3874                 } else
3875                         p->dl.dl_boosted = 0;
3876                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3877         } else if (rt_prio(prio)) {
3878                 if (dl_prio(oldprio))
3879                         p->dl.dl_boosted = 0;
3880                 if (oldprio < prio)
3881                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3882                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3883         } else {
3884                 if (dl_prio(oldprio))
3885                         p->dl.dl_boosted = 0;
3886                 if (rt_prio(oldprio))
3887                         p->rt.timeout = 0;
3888                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3889         }
3890
3891         p->prio = prio;
3892
3893         if (queued)
3894                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3895         if (running)
3896                 set_curr_task(rq, p);
3897
3898         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3899 out_unlock:
3900         /* Avoid rq from going away on us: */
3901         preempt_disable();
3902         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3903
3904         balance_callback(rq);
3905         preempt_enable();
3906 }
3907 #else
3908 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3909 {
3910         return prio;
3911 }
3912 #endif
3913
3914 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3915 {
3916         bool queued, running;
3917         int old_prio, delta;
3918         struct rq_flags rf;
3919         struct rq *rq;
3920
3921         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3922                 return;
3923         /*
3924          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3925          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3926          */
3927         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3928         update_rq_clock(rq);
3929
3930         /*
3931          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3932          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3933          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3934          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3935          */
3936         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3937                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3938                 goto out_unlock;
3939         }
3940         queued = task_on_rq_queued(p);
3941         running = task_current(rq, p);
3942         if (queued)
3943                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3944         if (running)
3945                 put_prev_task(rq, p);
3946
3947         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3948         set_load_weight(p, true);
3949         old_prio = p->prio;
3950         p->prio = effective_prio(p);
3951         delta = p->prio - old_prio;
3952
3953         if (queued) {
3954                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3955                 /*
3956                  * If the task increased its priority or is running and
3957                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3958                  */
3959                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3960                         resched_curr(rq);
3961         }
3962         if (running)
3963                 set_curr_task(rq, p);
3964 out_unlock:
3965         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3966 }
3967 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3968
3969 /*
3970  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3971  * @p: task
3972  * @nice: nice value
3973  */
3974 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3975 {
3976         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3977         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3978
3979         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3980                 capable(CAP_SYS_NICE));
3981 }
3982
3983 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3984
3985 /*
3986  * sys_nice - change the priority of the current process.
3987  * @increment: priority increment
3988  *
3989  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3990  * does similar things.
3991  */
3992 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3993 {
3994         long nice, retval;
3995
3996         /*
3997          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3998          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3999          * and we have a single winner.
4000          */
4001         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
4002         nice = task_nice(current) + increment;
4003
4004         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4005         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4006                 return -EPERM;
4007
4008         retval = security_task_setnice(current, nice);
4009         if (retval)
4010                 return retval;
4011
4012         set_user_nice(current, nice);
4013         return 0;
4014 }
4015
4016 #endif
4017
4018 /**
4019  * task_prio - return the priority value of a given task.
4020  * @p: the task in question.
4021  *
4022  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
4023  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4024  * around 0, value goes from -16 to +15.
4025  */
4026 int task_prio(const struct task_struct *p)
4027 {
4028         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4029 }
4030
4031 /**
4032  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
4033  * @cpu: the processor in question.
4034  *
4035  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4036  */
4037 int idle_cpu(int cpu)
4038 {
4039         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4040
4041         if (rq->curr != rq->idle)
4042                 return 0;
4043
4044         if (rq->nr_running)
4045                 return 0;
4046
4047 #ifdef CONFIG_SMP
4048         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4049                 return 0;
4050 #endif
4051
4052         return 1;
4053 }
4054
4055 /**
4056  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4057  * @cpu: the CPU in question.
4058  *
4059  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4060  */
4061 int available_idle_cpu(int cpu)
4062 {
4063         if (!idle_cpu(cpu))
4064                 return 0;
4065
4066         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4067                 return 0;
4068
4069         return 1;
4070 }
4071
4072 /**
4073  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4074  * @cpu: the processor in question.
4075  *
4076  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4077  */
4078 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4079 {
4080         return cpu_rq(cpu)->idle;
4081 }
4082
4083 /**
4084  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4085  * @pid: the pid in question.
4086  *
4087  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4088  */
4089 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4090 {
4091         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4092 }
4093
4094 /*
4095  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4096  * it calls know not to change it.
4097  */
4098 #define SETPARAM_POLICY -1
4099
4100 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4101                 const struct sched_attr *attr)
4102 {
4103         int policy = attr->sched_policy;
4104
4105         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4106                 policy = p->policy;
4107
4108         p->policy = policy;
4109
4110         if (dl_policy(policy))
4111                 __setparam_dl(p, attr);
4112         else if (fair_policy(policy))
4113                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4114
4115         /*
4116          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4117          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4118          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4119          */
4120         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4121         p->normal_prio = normal_prio(p);
4122         set_load_weight(p, true);
4123 }
4124
4125 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4126 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4127                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4128 {
4129         __setscheduler_params(p, attr);
4130
4131         /*
4132          * Keep a potential priority boosting if called from
4133          * sched_setscheduler().
4134          */
4135         p->prio = normal_prio(p);
4136         if (keep_boost)
4137                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4138
4139         if (dl_prio(p->prio))
4140                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4141         else if (rt_prio(p->prio))
4142                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4143         else
4144                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4145 }
4146
4147 /*
4148  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4149  */
4150 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4151 {
4152         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4153         bool match;
4154
4155         rcu_read_lock();
4156         pcred = __task_cred(p);
4157         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4158                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4159         rcu_read_unlock();
4160         return match;
4161 }
4162
4163 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4164                                 const struct sched_attr *attr,
4165                                 bool user, bool pi)
4166 {
4167         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4168                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4169         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4170         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4171         const struct sched_class *prev_class;
4172         struct rq_flags rf;
4173         int reset_on_fork;
4174         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4175         struct rq *rq;
4176
4177         /* The pi code expects interrupts enabled */
4178         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4179 recheck:
4180         /* Double check policy once rq lock held: */
4181         if (policy < 0) {
4182                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4183                 policy = oldpolicy = p->policy;
4184         } else {
4185                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4186
4187                 if (!valid_policy(policy))
4188                         return -EINVAL;
4189         }
4190
4191         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4192                 return -EINVAL;
4193
4194         /*
4195          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4196          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4197          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4198          */
4199         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4200             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4201                 return -EINVAL;
4202         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4203             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4204                 return -EINVAL;
4205
4206         /*
4207          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4208          */
4209         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4210                 if (fair_policy(policy)) {
4211                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4212                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4213                                 return -EPERM;
4214                 }
4215
4216                 if (rt_policy(policy)) {
4217                         unsigned long rlim_rtprio =
4218                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4219
4220                         /* Can't set/change the rt policy: */
4221                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4222                                 return -EPERM;
4223
4224                         /* Can't increase priority: */
4225                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4226                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4227                                 return -EPERM;
4228                 }
4229
4230                  /*
4231                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4232                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4233                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4234                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4235                   */
4236                 if (dl_policy(policy))
4237                         return -EPERM;
4238
4239                 /*
4240                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4241                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4242                  */
4243                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4244                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4245                                 return -EPERM;
4246                 }
4247
4248                 /* Can't change other user's priorities: */
4249                 if (!check_same_owner(p))
4250                         return -EPERM;
4251
4252                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4253                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4254                         return -EPERM;
4255         }
4256
4257         if (user) {
4258                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4259                         return -EINVAL;
4260
4261                 retval = security_task_setscheduler(p);
4262                 if (retval)
4263                         return retval;
4264         }
4265
4266         /*
4267          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4268          * changing the priority of the task:
4269          *
4270          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4271          * runqueue lock must be held.
4272          */
4273         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4274         update_rq_clock(rq);
4275
4276         /*
4277          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4278          */
4279         if (p == rq->stop) {
4280                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4281                 return -EINVAL;
4282         }
4283
4284         /*
4285          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4286          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4287          */
4288         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4289                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4290                         goto change;
4291                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4292                         goto change;
4293                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4294                         goto change;
4295
4296                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4297                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4298                 return 0;
4299         }
4300 change:
4301
4302         if (user) {
4303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4304                 /*
4305                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4306                  * assigned.
4307                  */
4308                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4309                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4310                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4311                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4312                         return -EPERM;
4313                 }
4314 #endif
4315 #ifdef CONFIG_SMP
4316                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4317                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4318                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4319
4320                         /*
4321                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4322                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4323                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4324                          */
4325                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4326                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4327                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4328                                 return -EPERM;
4329                         }
4330                 }
4331 #endif
4332         }
4333
4334         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4335         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4336                 policy = oldpolicy = -1;
4337                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4338                 goto recheck;
4339         }
4340
4341         /*
4342          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4343          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4344          * is available.
4345          */
4346         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4347                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4348                 return -EBUSY;
4349         }
4350
4351         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4352         oldprio = p->prio;
4353
4354         if (pi) {
4355                 /*
4356                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4357                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4358                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4359                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4360                  * itself.
4361                  */
4362                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4363                 if (new_effective_prio == oldprio)
4364                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4365         }
4366
4367         queued = task_on_rq_queued(p);
4368         running = task_current(rq, p);
4369         if (queued)
4370                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4371         if (running)
4372                 put_prev_task(rq, p);
4373
4374         prev_class = p->sched_class;
4375         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4376
4377         if (queued) {
4378                 /*
4379                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4380                  * increased (user space view).
4381                  */
4382                 if (oldprio < p->prio)
4383                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4384
4385                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4386         }
4387         if (running)
4388                 set_curr_task(rq, p);
4389
4390         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4391
4392         /* Avoid rq from going away on us: */
4393         preempt_disable();
4394         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4395
4396         if (pi)
4397                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4398
4399         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4400         balance_callback(rq);
4401         preempt_enable();
4402
4403         return 0;
4404 }
4405
4406 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4407                                const struct sched_param *param, bool check)
4408 {
4409         struct sched_attr attr = {
4410                 .sched_policy   = policy,
4411                 .sched_priority = param->sched_priority,
4412                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4413         };
4414
4415         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4416         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4417                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4418                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4419                 attr.sched_policy = policy;
4420         }
4421
4422         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4423 }
4424 /**
4425  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4426  * @p: the task in question.
4427  * @policy: new policy.
4428  * @param: structure containing the new RT priority.
4429  *
4430  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4431  *
4432  * NOTE that the task may be already dead.
4433  */
4434 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4435                        const struct sched_param *param)
4436 {
4437         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4438 }
4439 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4440
4441 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4442 {
4443         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4444 }
4445 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4446
4447 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4448 {
4449         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4450 }
4451
4452 /**
4453  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4454  * @p: the task in question.
4455  * @policy: new policy.
4456  * @param: structure containing the new RT priority.
4457  *
4458  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4459  * current context has permission.  For example, this is needed in
4460  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4461  * but our caller might not have that capability.
4462  *
4463  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4464  */
4465 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4466                                const struct sched_param *param)
4467 {
4468         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4469 }
4470 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4471
4472 static int
4473 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4474 {
4475         struct sched_param lparam;
4476         struct task_struct *p;
4477         int retval;
4478
4479         if (!param || pid < 0)
4480                 return -EINVAL;
4481         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4482                 return -EFAULT;
4483
4484         rcu_read_lock();
4485         retval = -ESRCH;
4486         p = find_process_by_pid(pid);
4487         if (p != NULL)
4488                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4489         rcu_read_unlock();
4490
4491         return retval;
4492 }
4493
4494 /*
4495  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4496  */
4497 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4498 {
4499         u32 size;
4500         int ret;
4501
4502         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4503                 return -EFAULT;
4504
4505         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4506         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4507
4508         ret = get_user(size, &uattr->size);
4509         if (ret)
4510                 return ret;
4511
4512         /* Bail out on silly large: */
4513         if (size > PAGE_SIZE)
4514                 goto err_size;
4515
4516         /* ABI compatibility quirk: */
4517         if (!size)
4518                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4519
4520         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4521                 goto err_size;
4522
4523         /*
4524          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4525          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4526          * user-space does not rely on any kernel feature
4527          * extensions we dont know about yet.
4528          */
4529         if (size > sizeof(*attr)) {
4530                 unsigned char __user *addr;
4531                 unsigned char __user *end;
4532                 unsigned char val;
4533
4534                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4535                 end  = (void __user *)uattr + size;
4536
4537                 for (; addr < end; addr++) {
4538                         ret = get_user(val, addr);
4539                         if (ret)
4540                                 return ret;
4541                         if (val)
4542                                 goto err_size;
4543                 }
4544                 size = sizeof(*attr);
4545         }
4546
4547         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4548         if (ret)
4549                 return -EFAULT;
4550
4551         /*
4552          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4553          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4554          */
4555         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4556
4557         return 0;
4558
4559 err_size:
4560         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4561         return -E2BIG;
4562 }
4563
4564 /**
4565  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4566  * @pid: the pid in question.
4567  * @policy: new policy.
4568  * @param: structure containing the new RT priority.
4569  *
4570  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4571  */
4572 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4573 {
4574         if (policy < 0)
4575                 return -EINVAL;
4576
4577         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4578 }
4579
4580 /**
4581  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4582  * @pid: the pid in question.
4583  * @param: structure containing the new RT priority.
4584  *
4585  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4586  */
4587 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4588 {
4589         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4590 }
4591
4592 /**
4593  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4594  * @pid: the pid in question.
4595  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4596  * @flags: for future extension.
4597  */
4598 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4599                                unsigned int, flags)
4600 {
4601         struct sched_attr attr;
4602         struct task_struct *p;
4603         int retval;
4604
4605         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4606                 return -EINVAL;
4607
4608         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4609         if (retval)
4610                 return retval;
4611
4612         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4613                 return -EINVAL;
4614
4615         rcu_read_lock();
4616         retval = -ESRCH;
4617         p = find_process_by_pid(pid);
4618         if (p != NULL)
4619                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4620         rcu_read_unlock();
4621
4622         return retval;
4623 }
4624
4625 /**
4626  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4627  * @pid: the pid in question.
4628  *
4629  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4630  * code.
4631  */
4632 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4633 {
4634         struct task_struct *p;
4635         int retval;
4636
4637         if (pid < 0)
4638                 return -EINVAL;
4639
4640         retval = -ESRCH;
4641         rcu_read_lock();
4642         p = find_process_by_pid(pid);
4643         if (p) {
4644                 retval = security_task_getscheduler(p);
4645                 if (!retval)
4646                         retval = p->policy
4647                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4648         }
4649         rcu_read_unlock();
4650         return retval;
4651 }
4652
4653 /**
4654  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4655  * @pid: the pid in question.
4656  * @param: structure containing the RT priority.
4657  *
4658  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4659  * code.
4660  */
4661 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4662 {
4663         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4664         struct task_struct *p;
4665         int retval;
4666
4667         if (!param || pid < 0)
4668                 return -EINVAL;
4669
4670         rcu_read_lock();
4671         p = find_process_by_pid(pid);
4672         retval = -ESRCH;
4673         if (!p)
4674                 goto out_unlock;
4675
4676         retval = security_task_getscheduler(p);
4677         if (retval)
4678                 goto out_unlock;
4679
4680         if (task_has_rt_policy(p))
4681                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4682         rcu_read_unlock();
4683
4684         /*
4685          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4686          */
4687         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4688
4689         return retval;
4690
4691 out_unlock:
4692         rcu_read_unlock();
4693         return retval;
4694 }
4695
4696 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4697                            struct sched_attr *attr,
4698                            unsigned int usize)
4699 {
4700         int ret;
4701
4702         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4703                 return -EFAULT;
4704
4705         /*
4706          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4707          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4708          * user-space does not get uncomplete information.
4709          */
4710         if (usize < sizeof(*attr)) {
4711                 unsigned char *addr;
4712                 unsigned char *end;
4713
4714                 addr = (void *)attr + usize;
4715                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4716
4717                 for (; addr < end; addr++) {
4718                         if (*addr)
4719                                 return -EFBIG;
4720                 }
4721
4722                 attr->size = usize;
4723         }
4724
4725         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4726         if (ret)
4727                 return -EFAULT;
4728
4729         return 0;
4730 }
4731
4732 /**
4733  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4734  * @pid: the pid in question.
4735  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4736  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4737  * @flags: for future extension.
4738  */
4739 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4740                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4741 {
4742         struct sched_attr attr = {
4743                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4744         };
4745         struct task_struct *p;
4746         int retval;
4747
4748         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4749             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4750                 return -EINVAL;
4751
4752         rcu_read_lock();
4753         p = find_process_by_pid(pid);
4754         retval = -ESRCH;
4755         if (!p)
4756                 goto out_unlock;
4757
4758         retval = security_task_getscheduler(p);
4759         if (retval)
4760                 goto out_unlock;
4761
4762         attr.sched_policy = p->policy;
4763         if (p->sched_reset_on_fork)
4764                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4765         if (task_has_dl_policy(p))
4766                 __getparam_dl(p, &attr);
4767         else if (task_has_rt_policy(p))
4768                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4769         else
4770                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4771
4772         rcu_read_unlock();
4773
4774         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4775         return retval;
4776
4777 out_unlock:
4778         rcu_read_unlock();
4779         return retval;
4780 }
4781
4782 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4783 {
4784         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4785         struct task_struct *p;
4786         int retval;
4787
4788         rcu_read_lock();
4789
4790         p = find_process_by_pid(pid);
4791         if (!p) {
4792                 rcu_read_unlock();
4793                 return -ESRCH;
4794         }
4795
4796         /* Prevent p going away */
4797         get_task_struct(p);
4798         rcu_read_unlock();
4799
4800         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4801                 retval = -EINVAL;
4802                 goto out_put_task;
4803         }
4804         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4805                 retval = -ENOMEM;
4806                 goto out_put_task;
4807         }
4808         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4809                 retval = -ENOMEM;
4810                 goto out_free_cpus_allowed;
4811         }
4812         retval = -EPERM;
4813         if (!check_same_owner(p)) {
4814                 rcu_read_lock();
4815                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4816                         rcu_read_unlock();
4817                         goto out_free_new_mask;
4818                 }
4819                 rcu_read_unlock();
4820         }
4821
4822         retval = security_task_setscheduler(p);
4823         if (retval)
4824                 goto out_free_new_mask;
4825
4826
4827         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4828         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4829
4830         /*
4831          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4832          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4833          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4834          * root_domain.
4835          */
4836 #ifdef CONFIG_SMP
4837         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4838                 rcu_read_lock();
4839                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4840                         retval = -EBUSY;
4841                         rcu_read_unlock();
4842                         goto out_free_new_mask;
4843                 }
4844                 rcu_read_unlock();
4845         }
4846 #endif
4847 again:
4848         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4849
4850         if (!retval) {
4851                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4852                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4853                         /*
4854                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4855                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4856                          * cpuset's cpus_allowed
4857                          */
4858                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4859                         goto again;
4860                 }
4861         }
4862 out_free_new_mask:
4863         free_cpumask_var(new_mask);
4864 out_free_cpus_allowed:
4865         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4866 out_put_task:
4867         put_task_struct(p);
4868         return retval;
4869 }
4870
4871 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4872                              struct cpumask *new_mask)
4873 {
4874         if (len < cpumask_size())
4875                 cpumask_clear(new_mask);
4876         else if (len > cpumask_size())
4877                 len = cpumask_size();
4878
4879         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4880 }
4881
4882 /**
4883  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4884  * @pid: pid of the process
4885  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4886  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4887  *
4888  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4889  */
4890 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4891                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4892 {
4893         cpumask_var_t new_mask;
4894         int retval;
4895
4896         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4897                 return -ENOMEM;
4898
4899         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4900         if (retval == 0)
4901                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4902         free_cpumask_var(new_mask);
4903         return retval;
4904 }
4905
4906 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4907 {
4908         struct task_struct *p;
4909         unsigned long flags;
4910         int retval;
4911
4912         rcu_read_lock();
4913
4914         retval = -ESRCH;
4915         p = find_process_by_pid(pid);
4916         if (!p)
4917                 goto out_unlock;
4918
4919         retval = security_task_getscheduler(p);
4920         if (retval)
4921                 goto out_unlock;
4922
4923         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4924         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4925         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4926
4927 out_unlock:
4928         rcu_read_unlock();
4929
4930         return retval;
4931 }
4932
4933 /**
4934  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4935  * @pid: pid of the process
4936  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4937  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4938  *
4939  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4940  * error code otherwise.
4941  */
4942 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4943                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4944 {
4945         int ret;
4946         cpumask_var_t mask;
4947
4948         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4949                 return -EINVAL;
4950         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4951                 return -EINVAL;
4952
4953         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4954                 return -ENOMEM;
4955
4956         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4957         if (ret == 0) {
4958                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4959
4960                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4961                         ret = -EFAULT;
4962                 else
4963                         ret = retlen;
4964         }
4965         free_cpumask_var(mask);
4966
4967         return ret;
4968 }
4969
4970 /**
4971  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4972  *
4973  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4974  * other threads running on this CPU then this function will return.
4975  *
4976  * Return: 0.
4977  */
4978 static void do_sched_yield(void)
4979 {
4980         struct rq_flags rf;
4981         struct rq *rq;
4982
4983         local_irq_disable();
4984         rq = this_rq();
4985         rq_lock(rq, &rf);
4986
4987         schedstat_inc(rq->yld_count);
4988         current->sched_class->yield_task(rq);
4989
4990         preempt_disable();
4991         rq_unlock_irq(rq, &rf);
4992         sched_preempt_enable_no_resched();
4993
4994         schedule();
4995 }
4996
4997 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4998 {
4999         do_sched_yield();
5000         return 0;
5001 }
5002
5003 #ifndef CONFIG_PREEMPT
5004 int __sched _cond_resched(void)
5005 {
5006         if (should_resched(0)) {
5007                 preempt_schedule_common();
5008                 return 1;
5009         }
5010         rcu_all_qs();
5011         return 0;
5012 }
5013 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5014 #endif
5015
5016 /*
5017  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5018  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5019  *
5020  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5021  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5022  * spin_unlock(), once by hand).
5023  */
5024 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5025 {
5026         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
5027         int ret = 0;
5028
5029         lockdep_assert_held(lock);
5030
5031         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5032                 spin_unlock(lock);
5033                 if (resched)
5034                         preempt_schedule_common();
5035                 else
5036                         cpu_relax();
5037                 ret = 1;
5038                 spin_lock(lock);
5039         }
5040         return ret;
5041 }
5042 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5043
5044 /**
5045  * yield - yield the current processor to other threads.
5046  *
5047  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5048  *
5049  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5050  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5051  * it, its already broken.
5052  *
5053  * Typical broken usage is:
5054  *
5055  * while (!event)
5056  *      yield();
5057  *
5058  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5059  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5060  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5061  *
5062  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5063  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5064  * If you still want to use yield(), do not!
5065  */
5066 void __sched yield(void)
5067 {
5068         set_current_state(TASK_RUNNING);
5069         do_sched_yield();
5070 }
5071 EXPORT_SYMBOL(yield);
5072
5073 /**
5074  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5075  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5076  * processor it's on.
5077  * @p: target task
5078  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5079  *
5080  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5081  * can't go away on us before we can do any checks.
5082  *
5083  * Return:
5084  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5085  *      false (0) if we failed to boost the target.
5086  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5087  */
5088 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5089 {
5090         struct task_struct *curr = current;
5091         struct rq *rq, *p_rq;
5092         unsigned long flags;
5093         int yielded = 0;
5094
5095         local_irq_save(flags);
5096         rq = this_rq();
5097
5098 again:
5099         p_rq = task_rq(p);
5100         /*
5101          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5102          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5103          */
5104         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5105                 yielded = -ESRCH;
5106                 goto out_irq;
5107         }
5108
5109         double_rq_lock(rq, p_rq);
5110         if (task_rq(p) != p_rq) {
5111                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5112                 goto again;
5113         }
5114
5115         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5116                 goto out_unlock;
5117
5118         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5119                 goto out_unlock;
5120
5121         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5122                 goto out_unlock;
5123
5124         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5125         if (yielded) {
5126                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5127                 /*
5128                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5129                  * fairness.
5130                  */
5131                 if (preempt && rq != p_rq)
5132                         resched_curr(p_rq);
5133         }
5134
5135 out_unlock:
5136         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5137 out_irq:
5138         local_irq_restore(flags);
5139
5140         if (yielded > 0)
5141                 schedule();
5142
5143         return yielded;
5144 }
5145 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5146
5147 int io_schedule_prepare(void)
5148 {
5149         int old_iowait = current->in_iowait;
5150
5151         current->in_iowait = 1;
5152         blk_schedule_flush_plug(current);
5153
5154         return old_iowait;
5155 }
5156
5157 void io_schedule_finish(int token)
5158 {
5159         current->in_iowait = token;
5160 }
5161
5162 /*
5163  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5164  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5165  */
5166 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5167 {
5168         int token;
5169         long ret;
5170
5171         token = io_schedule_prepare();
5172         ret = schedule_timeout(timeout);
5173         io_schedule_finish(token);
5174
5175         return ret;
5176 }
5177 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5178
5179 void __sched io_schedule(void)
5180 {
5181         int token;
5182
5183         token = io_schedule_prepare();
5184         schedule();
5185         io_schedule_finish(token);
5186 }
5187 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5188
5189 /**
5190  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5191  * @policy: scheduling class.
5192  *
5193  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5194  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5195  * On failure, a negative error code is returned.
5196  */
5197 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5198 {
5199         int ret = -EINVAL;
5200
5201         switch (policy) {
5202         case SCHED_FIFO:
5203         case SCHED_RR:
5204                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5205                 break;
5206         case SCHED_DEADLINE:
5207         case SCHED_NORMAL:
5208         case SCHED_BATCH:
5209         case SCHED_IDLE:
5210                 ret = 0;
5211                 break;
5212         }
5213         return ret;
5214 }
5215
5216 /**
5217  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5218  * @policy: scheduling class.
5219  *
5220  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5221  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5222  * On failure, a negative error code is returned.
5223  */
5224 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5225 {
5226         int ret = -EINVAL;
5227
5228         switch (policy) {
5229         case SCHED_FIFO:
5230         case SCHED_RR:
5231                 ret = 1;
5232                 break;
5233         case SCHED_DEADLINE:
5234         case SCHED_NORMAL:
5235         case SCHED_BATCH:
5236         case SCHED_IDLE:
5237                 ret = 0;
5238         }
5239         return ret;
5240 }
5241
5242 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5243 {
5244         struct task_struct *p;
5245         unsigned int time_slice;
5246         struct rq_flags rf;
5247         struct rq *rq;
5248         int retval;
5249
5250         if (pid < 0)
5251                 return -EINVAL;
5252
5253         retval = -ESRCH;
5254         rcu_read_lock();
5255         p = find_process_by_pid(pid);
5256         if (!p)
5257                 goto out_unlock;
5258
5259         retval = security_task_getscheduler(p);
5260         if (retval)
5261                 goto out_unlock;
5262
5263         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5264         time_slice = 0;
5265         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5266                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5267         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5268
5269         rcu_read_unlock();
5270         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5271         return 0;
5272
5273 out_unlock:
5274         rcu_read_unlock();
5275         return retval;
5276 }
5277
5278 /**
5279  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5280  * @pid: pid of the process.
5281  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5282  *
5283  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5284  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5285  *
5286  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5287  * an error code.
5288  */
5289 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5290                 struct timespec __user *, interval)
5291 {
5292         struct timespec64 t;
5293         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5294
5295         if (retval == 0)
5296                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5297
5298         return retval;
5299 }
5300
5301 #ifdef CONFIG_COMPAT
5302 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5303                        compat_pid_t, pid,
5304                        struct compat_timespec __user *, interval)
5305 {
5306         struct timespec64 t;
5307         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5308
5309         if (retval == 0)
5310                 retval = compat_put_timespec64(&t, interval);
5311         return retval;
5312 }
5313 #endif
5314
5315 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5316 {
5317         unsigned long free = 0;
5318         int ppid;
5319
5320         if (!try_get_task_stack(p))
5321                 return;
5322
5323         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5324
5325         if (p->state == TASK_RUNNING)
5326                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5327 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5328         free = stack_not_used(p);
5329 #endif
5330         ppid = 0;
5331         rcu_read_lock();
5332         if (pid_alive(p))
5333                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5334         rcu_read_unlock();
5335         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5336                 task_pid_nr(p), ppid,
5337                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5338
5339         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5340         show_stack(p, NULL);
5341         put_task_stack(p);
5342 }
5343 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5344
5345 static inline bool
5346 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5347 {
5348         /* no filter, everything matches */
5349         if (!state_filter)
5350                 return true;
5351
5352         /* filter, but doesn't match */
5353         if (!(p->state & state_filter))
5354                 return false;
5355
5356         /*
5357          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5358          * TASK_KILLABLE).
5359          */
5360         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5361                 return false;
5362
5363         return true;
5364 }
5365
5366
5367 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5368 {
5369         struct task_struct *g, *p;
5370
5371 #if BITS_PER_LONG == 32
5372         printk(KERN_INFO
5373                 "  task                PC stack   pid father\n");
5374 #else
5375         printk(KERN_INFO
5376                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5377 #endif
5378         rcu_read_lock();
5379         for_each_process_thread(g, p) {
5380                 /*
5381                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5382                  * console might take a lot of time:
5383                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5384                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5385                  * an IPI.
5386                  */
5387                 touch_nmi_watchdog();
5388                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5389                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5390                         sched_show_task(p);
5391         }
5392
5393 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5394         if (!state_filter)
5395                 sysrq_sched_debug_show();
5396 #endif
5397         rcu_read_unlock();
5398         /*
5399          * Only show locks if all tasks are dumped:
5400          */
5401         if (!state_filter)
5402                 debug_show_all_locks();
5403 }
5404
5405 /**
5406  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5407  * @idle: task in question
5408  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5409  *
5410  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5411  * flag, to make booting more robust.
5412  */
5413 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5414 {
5415         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5416         unsigned long flags;
5417
5418         __sched_fork(0, idle);
5419
5420         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5421         raw_spin_lock(&rq->lock);
5422
5423         idle->state = TASK_RUNNING;
5424         idle->se.exec_start = sched_clock();
5425         idle->flags |= PF_IDLE;
5426
5427         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5428
5429 #ifdef CONFIG_SMP
5430         /*
5431          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5432          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5433          *
5434          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5435          */
5436         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5437 #endif
5438         /*
5439          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5440          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5441          * lockdep check in task_group() will fail.
5442          *
5443          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5444          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5445          *
5446          * Silence PROVE_RCU
5447          */
5448         rcu_read_lock();
5449         __set_task_cpu(idle, cpu);
5450         rcu_read_unlock();
5451
5452         rq->curr = rq->idle = idle;
5453         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5454 #ifdef CONFIG_SMP
5455         idle->on_cpu = 1;
5456 #endif
5457         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5458         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5459
5460         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5461         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5462
5463         /*
5464          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5465          */
5466         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5467         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5468         vtime_init_idle(idle, cpu);
5469 #ifdef CONFIG_SMP
5470         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5471 #endif
5472 }
5473
5474 #ifdef CONFIG_SMP
5475
5476 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5477                               const struct cpumask *trial)
5478 {
5479         int ret = 1;
5480
5481         if (!cpumask_weight(cur))
5482                 return ret;
5483
5484         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5485
5486         return ret;
5487 }
5488
5489 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5490                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5491 {
5492         int ret = 0;
5493
5494         /*
5495          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5496          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5497          * affinity and isolating such threads by their set of
5498          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5499          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5500          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5501          * before cpus_allowed may be changed.
5502          */
5503         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5504                 ret = -EINVAL;
5505                 goto out;
5506         }
5507
5508         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5509                                               cs_cpus_allowed))
5510                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5511
5512 out:
5513         return ret;
5514 }
5515
5516 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5517
5518 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5519 /* Migrate current task p to target_cpu */
5520 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5521 {
5522         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5523         int curr_cpu = task_cpu(p);
5524
5525         if (curr_cpu == target_cpu)
5526                 return 0;
5527
5528         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5529                 return -EINVAL;
5530
5531         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5532
5533         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5534         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5535 }
5536
5537 /*
5538  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5539  * tasks on the runqueues
5540  */
5541 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5542 {
5543         bool queued, running;
5544         struct rq_flags rf;
5545         struct rq *rq;
5546
5547         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5548         queued = task_on_rq_queued(p);
5549         running = task_current(rq, p);
5550
5551         if (queued)
5552                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5553         if (running)
5554                 put_prev_task(rq, p);
5555
5556         p->numa_preferred_nid = nid;
5557
5558         if (queued)
5559                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5560         if (running)
5561                 set_curr_task(rq, p);
5562         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5563 }
5564 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5565
5566 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5567 /*
5568  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5569  * offline.
5570  */
5571 void idle_task_exit(void)
5572 {
5573         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5574
5575         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5576         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
5577
5578         if (mm != &init_mm) {
5579                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5580                 finish_arch_post_lock_switch();
5581         }
5582
5583         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
5584 }
5585
5586 /*
5587  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5588  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5589  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5590  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5591  * calculation.
5592  *
5593  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5594  */
5595 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5596 {
5597         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5598         if (delta)
5599                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5600 }
5601
5602 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5603 {
5604 }
5605
5606 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5607         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5608 };
5609
5610 static struct task_struct fake_task = {
5611         /*
5612          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5613          */
5614         .prio = MAX_PRIO + 1,
5615         .sched_class = &fake_sched_class,
5616 };
5617
5618 /*
5619  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5620  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5621  *
5622  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5623  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5624  * because of lock validation efforts.
5625  */
5626 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5627 {
5628         struct rq *rq = dead_rq;
5629         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5630         struct rq_flags orf = *rf;
5631         int dest_cpu;
5632
5633         /*
5634          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5635          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5636          *
5637          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5638          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5639          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5640          * done here.
5641          */
5642         rq->stop = NULL;
5643
5644         /*
5645          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5646          * class method both need to have an up-to-date
5647          * value of rq->clock[_task]
5648          */
5649         update_rq_clock(rq);
5650
5651         for (;;) {
5652                 /*
5653                  * There's this thread running, bail when that's the only
5654                  * remaining thread:
5655                  */
5656                 if (rq->nr_running == 1)
5657                         break;
5658
5659                 /*
5660                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5661                  */
5662                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5663                 BUG_ON(!next);
5664                 put_prev_task(rq, next);
5665
5666                 /*
5667                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5668                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5669                  * stabilizes the mask.
5670                  *
5671                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5672                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5673                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5674                  */
5675                 rq_unlock(rq, rf);
5676                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5677                 rq_relock(rq, rf);
5678
5679                 /*
5680                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5681                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5682                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5683                  */
5684                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5685                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5686                         continue;
5687                 }
5688
5689                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5690                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5691                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5692                 if (rq != dead_rq) {
5693                         rq_unlock(rq, rf);
5694                         rq = dead_rq;
5695                         *rf = orf;
5696                         rq_relock(rq, rf);
5697                 }
5698                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5699         }
5700
5701         rq->stop = stop;
5702 }
5703 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5704
5705 void set_rq_online(struct rq *rq)
5706 {
5707         if (!rq->online) {
5708                 const struct sched_class *class;
5709
5710                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5711                 rq->online = 1;
5712
5713                 for_each_class(class) {
5714                         if (class->rq_online)
5715                                 class->rq_online(rq);
5716                 }
5717         }
5718 }
5719
5720 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5721 {
5722         if (rq->online) {
5723                 const struct sched_class *class;
5724
5725                 for_each_class(class) {
5726                         if (class->rq_offline)
5727                                 class->rq_offline(rq);
5728                 }
5729
5730                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5731                 rq->online = 0;
5732         }
5733 }
5734
5735 /*
5736  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5737  */
5738 static int num_cpus_frozen;
5739
5740 /*
5741  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5742  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5743  * around partition_sched_domains().
5744  *
5745  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5746  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5747  */
5748 static void cpuset_cpu_active(void)
5749 {
5750         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5751                 /*
5752                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5753                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5754                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5755                  * domain, ignoring cpusets.
5756                  */
5757                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5758                 if (--num_cpus_frozen)
5759                         return;
5760                 /*
5761                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5762                  * restore the original sched domains by considering the
5763                  * cpuset configurations.
5764                  */
5765                 cpuset_force_rebuild();
5766         }
5767         cpuset_update_active_cpus();
5768 }
5769
5770 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5771 {
5772         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5773                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5774                         return -EBUSY;
5775                 cpuset_update_active_cpus();
5776         } else {
5777                 num_cpus_frozen++;
5778                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5779         }
5780         return 0;
5781 }
5782
5783 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5784 {
5785         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5786         struct rq_flags rf;
5787
5788 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5789         /*
5790          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
5791          */
5792         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5793                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
5794 #endif
5795         set_cpu_active(cpu, true);
5796
5797         if (sched_smp_initialized) {
5798                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5799                 cpuset_cpu_active();
5800         }
5801
5802         /*
5803          * Put the rq online, if not already. This happens:
5804          *
5805          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5806          *    after all CPUs have been brought up.
5807          *
5808          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5809          *    domains.
5810          */
5811         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5812         if (rq->rd) {
5813                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5814                 set_rq_online(rq);
5815         }
5816         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5817
5818         update_max_interval();
5819
5820         return 0;
5821 }
5822
5823 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5824 {
5825         int ret;
5826
5827         set_cpu_active(cpu, false);
5828         /*
5829          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5830          * users of this state to go away such that all new such users will
5831          * observe it.
5832          *
5833          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5834          */
5835         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5836
5837 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5838         /*
5839          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
5840          */
5841         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5842                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
5843 #endif
5844
5845         if (!sched_smp_initialized)
5846                 return 0;
5847
5848         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5849         if (ret) {
5850                 set_cpu_active(cpu, true);
5851                 return ret;
5852         }
5853         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5854         return 0;
5855 }
5856
5857 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5858 {
5859         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5860
5861         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5862         update_max_interval();
5863 }
5864
5865 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5866 {
5867         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5868         sched_tick_start(cpu);
5869         return 0;
5870 }
5871
5872 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5873 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5874 {
5875         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5876         struct rq_flags rf;
5877
5878         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5879         sched_ttwu_pending();
5880         sched_tick_stop(cpu);
5881
5882         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5883         if (rq->rd) {
5884                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5885                 set_rq_offline(rq);
5886         }
5887         migrate_tasks(rq, &rf);
5888         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5889         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5890
5891         calc_load_migrate(rq);
5892         update_max_interval();
5893         nohz_balance_exit_idle(rq);
5894         hrtick_clear(rq);
5895         return 0;
5896 }
5897 #endif
5898
5899 void __init sched_init_smp(void)
5900 {
5901         sched_init_numa();
5902
5903         /*
5904          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5905          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5906          * happen. The hotplug lock is nevertheless taken to satisfy lockdep,
5907          * but there won't be any contention on it.
5908          */
5909         cpus_read_lock();
5910         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5911         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5912         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5913         cpus_read_unlock();
5914
5915         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5916         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5917                 BUG();
5918         sched_init_granularity();
5919
5920         init_sched_rt_class();
5921         init_sched_dl_class();
5922
5923         sched_smp_initialized = true;
5924 }
5925
5926 static int __init migration_init(void)
5927 {
5928         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5929         return 0;
5930 }
5931 early_initcall(migration_init);
5932
5933 #else
5934 void __init sched_init_smp(void)
5935 {
5936         sched_init_granularity();
5937 }
5938 #endif /* CONFIG_SMP */
5939
5940 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5941 {
5942         return in_lock_functions(addr) ||
5943                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5944                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5945 }
5946
5947 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5948 /*
5949  * Default task group.
5950  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5951  */
5952 struct task_group root_task_group;
5953 LIST_HEAD(task_groups);
5954
5955 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5956 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5957 #endif
5958
5959 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5960 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5961
5962 void __init sched_init(void)
5963 {
5964         int i, j;
5965         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5966
5967         wait_bit_init();
5968
5969 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5970         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5971 #endif
5972 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5973         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5974 #endif
5975         if (alloc_size) {
5976                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5977
5978 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5979                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5980                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5981
5982                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5983                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5984
5985 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5986 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5987                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5988                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5989
5990                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5991                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5992
5993 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5994         }
5995 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5996         for_each_possible_cpu(i) {
5997                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5998                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5999                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
6000                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6001         }
6002 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6003
6004         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6005         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6006
6007 #ifdef CONFIG_SMP
6008         init_defrootdomain();
6009 #endif
6010
6011 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6012         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6013                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6014 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6015
6016 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6017         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
6018
6019         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6020         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6021         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6022         autogroup_init(&init_task);
6023 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6024
6025         for_each_possible_cpu(i) {
6026                 struct rq *rq;
6027
6028                 rq = cpu_rq(i);
6029                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6030                 rq->nr_running = 0;
6031                 rq->calc_load_active = 0;
6032                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6033                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6034                 init_rt_rq(&rq->rt);
6035                 init_dl_rq(&rq->dl);
6036 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6037                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6038                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6039                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
6040                 /*
6041                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
6042                  *
6043                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6044                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
6045                  * system CPU resource is divided among the tasks of
6046                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6047                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6048                  * (se->load.weight).
6049                  *
6050                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6051                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6052                  * then A0's share of the CPU resource is:
6053                  *
6054                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6055                  *
6056                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6057                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6058                  */
6059                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6060                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6061 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6062
6063                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6064 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6065                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6066 #endif
6067
6068                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6069                         rq->cpu_load[j] = 0;
6070
6071 #ifdef CONFIG_SMP
6072                 rq->sd = NULL;
6073                 rq->rd = NULL;
6074                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6075                 rq->balance_callback = NULL;
6076                 rq->active_balance = 0;
6077                 rq->next_balance = jiffies;
6078                 rq->push_cpu = 0;
6079                 rq->cpu = i;
6080                 rq->online = 0;
6081                 rq->idle_stamp = 0;
6082                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6083                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6084
6085                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6086
6087                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6088 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6089                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6090                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6091                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6092 #endif
6093 #endif /* CONFIG_SMP */
6094                 hrtick_rq_init(rq);
6095                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6096         }
6097
6098         set_load_weight(&init_task, false);
6099
6100         /*
6101          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6102          */
6103         mmgrab(&init_mm);
6104         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6105
6106         /*
6107          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6108          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6109          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6110          * when this runqueue becomes "idle".
6111          */
6112         init_idle(current, smp_processor_id());
6113
6114         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6115
6116 #ifdef CONFIG_SMP
6117         idle_thread_set_boot_cpu();
6118 #endif
6119         init_sched_fair_class();
6120
6121         init_schedstats();
6122
6123         scheduler_running = 1;
6124 }
6125
6126 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6127 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6128 {
6129         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6130
6131         return (nested == preempt_offset);
6132 }
6133
6134 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6135 {
6136         /*
6137          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6138          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6139          * otherwise we will destroy state.
6140          */
6141         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6142                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6143                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6144                         current->state,
6145                         (void *)current->task_state_change,
6146                         (void *)current->task_state_change);
6147
6148         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6149 }
6150 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6151
6152 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6153 {
6154         /* Ratelimiting timestamp: */
6155         static unsigned long prev_jiffy;
6156
6157         unsigned long preempt_disable_ip;
6158
6159         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6160         rcu_sleep_check();
6161
6162         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6163              !is_idle_task(current)) ||
6164             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6165             oops_in_progress)
6166                 return;
6167
6168         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6169                 return;
6170         prev_jiffy = jiffies;
6171
6172         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6173         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6174
6175         printk(KERN_ERR
6176                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6177                         file, line);
6178         printk(KERN_ERR
6179                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6180                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6181                         current->pid, current->comm);
6182
6183         if (task_stack_end_corrupted(current))
6184                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6185
6186         debug_show_held_locks(current);
6187         if (irqs_disabled())
6188                 print_irqtrace_events(current);
6189         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6190             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6191                 pr_err("Preemption disabled at:");
6192                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6193                 pr_cont("\n");
6194         }
6195         dump_stack();
6196         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6197 }
6198 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6199 #endif
6200
6201 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6202 void normalize_rt_tasks(void)
6203 {
6204         struct task_struct *g, *p;
6205         struct sched_attr attr = {
6206                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6207         };
6208
6209         read_lock(&tasklist_lock);
6210         for_each_process_thread(g, p) {
6211                 /*
6212                  * Only normalize user tasks:
6213                  */
6214                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6215                         continue;
6216
6217                 p->se.exec_start = 0;
6218                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6219                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6220                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6221
6222                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6223                         /*
6224                          * Renice negative nice level userspace
6225                          * tasks back to 0:
6226                          */
6227                         if (task_nice(p) < 0)
6228                                 set_user_nice(p, 0);
6229                         continue;
6230                 }
6231
6232                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6233         }
6234         read_unlock(&tasklist_lock);
6235 }
6236
6237 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6238
6239 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6240 /*
6241  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6242  *
6243  * They can only be called when the whole system has been
6244  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6245  * activity can take place. Using them for anything else would
6246  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6247  * under any other configuration.
6248  */
6249
6250 /**
6251  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6252  * @cpu: the processor in question.
6253  *
6254  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6255  *
6256  * Return: The current task for @cpu.
6257  */
6258 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6259 {
6260         return cpu_curr(cpu);
6261 }
6262
6263 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6264
6265 #ifdef CONFIG_IA64
6266 /**
6267  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6268  * @cpu: the processor in question.
6269  * @p: the task pointer to set.
6270  *
6271  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6272  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6273  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6274  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6275  * and caller must save the original value of the current task (see
6276  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6277  * re-starting the system.
6278  *
6279  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6280  */
6281 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6282 {
6283         cpu_curr(cpu) = p;
6284 }
6285
6286 #endif
6287
6288 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6289 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6290 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6291
6292 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6293 {
6294         free_fair_sched_group(tg);
6295         free_rt_sched_group(tg);
6296         autogroup_free(tg);
6297         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6298 }
6299
6300 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6301 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6302 {
6303         struct task_group *tg;
6304
6305         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6306         if (!tg)
6307                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6308
6309         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6310                 goto err;
6311
6312         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6313                 goto err;
6314
6315         return tg;
6316
6317 err:
6318         sched_free_group(tg);
6319         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6320 }
6321
6322 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6323 {
6324         unsigned long flags;
6325
6326         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6327         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6328
6329         /* Root should already exist: */
6330         WARN_ON(!parent);
6331
6332         tg->parent = parent;
6333         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6334         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6335         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6336
6337         online_fair_sched_group(tg);
6338 }
6339
6340 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6341 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6342 {
6343         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6344         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6345 }
6346
6347 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6348 {
6349         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6350         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6351 }
6352
6353 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6354 {
6355         unsigned long flags;
6356
6357         /* End participation in shares distribution: */
6358         unregister_fair_sched_group(tg);
6359
6360         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6361         list_del_rcu(&tg->list);
6362         list_del_rcu(&tg->siblings);
6363         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6364 }
6365
6366 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6367 {
6368         struct task_group *tg;
6369
6370         /*
6371          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6372          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6373          * to prevent lockdep warnings.
6374          */
6375         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6376                           struct task_group, css);
6377         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6378         tsk->sched_task_group = tg;
6379
6380 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6381         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6382                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6383         else
6384 #endif
6385                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6386 }
6387
6388 /*
6389  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6390  *
6391  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6392  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6393  * its new group.
6394  */
6395 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6396 {
6397         int queued, running, queue_flags =
6398                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6399         struct rq_flags rf;
6400         struct rq *rq;
6401
6402         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6403         update_rq_clock(rq);
6404
6405         running = task_current(rq, tsk);
6406         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6407
6408         if (queued)
6409                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6410         if (running)
6411                 put_prev_task(rq, tsk);
6412
6413         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6414
6415         if (queued)
6416                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6417         if (running)
6418                 set_curr_task(rq, tsk);
6419
6420         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6421 }
6422
6423 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6424 {
6425         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6426 }
6427
6428 static struct cgroup_subsys_state *
6429 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6430 {
6431         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6432         struct task_group *tg;
6433
6434         if (!parent) {
6435                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6436                 return &root_task_group.css;
6437         }
6438
6439         tg = sched_create_group(parent);
6440         if (IS_ERR(tg))
6441                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6442
6443         return &tg->css;
6444 }
6445
6446 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6447 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6448 {
6449         struct task_group *tg = css_tg(css);
6450         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6451
6452         if (parent)
6453                 sched_online_group(tg, parent);
6454         return 0;
6455 }
6456
6457 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6458 {
6459         struct task_group *tg = css_tg(css);
6460
6461         sched_offline_group(tg);
6462 }
6463
6464 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6465 {
6466         struct task_group *tg = css_tg(css);
6467
6468         /*
6469          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6470          */
6471         sched_free_group(tg);
6472 }
6473
6474 /*
6475  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6476  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6477  */
6478 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6479 {
6480         struct rq_flags rf;
6481         struct rq *rq;
6482
6483         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6484
6485         update_rq_clock(rq);
6486         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6487
6488         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6489 }
6490
6491 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6492 {
6493         struct task_struct *task;
6494         struct cgroup_subsys_state *css;
6495         int ret = 0;
6496
6497         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6498 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6499                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6500                         return -EINVAL;
6501 #endif
6502                 /*
6503                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6504                  * running, we're sure to observe its full state.
6505                  */
6506                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6507                 /*
6508                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6509                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6510                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6511                  */
6512                 if (task->state == TASK_NEW)
6513                         ret = -EINVAL;
6514                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6515
6516                 if (ret)
6517                         break;
6518         }
6519         return ret;
6520 }
6521
6522 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6523 {
6524         struct task_struct *task;
6525         struct cgroup_subsys_state *css;
6526
6527         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6528                 sched_move_task(task);
6529 }
6530
6531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6532 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6533                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6534 {
6535         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
6536                 shareval = MAX_SHARES;
6537         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6538 }
6539
6540 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6541                                struct cftype *cft)
6542 {
6543         struct task_group *tg = css_tg(css);
6544
6545         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6546 }
6547
6548 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6549 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6550
6551 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6552 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6553
6554 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6555
6556 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6557 {
6558         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6559         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6560
6561         if (tg == &root_task_group)
6562                 return -EINVAL;
6563
6564         /*
6565          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6566          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6567          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6568          */
6569         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6570                 return -EINVAL;
6571
6572         /*
6573          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6574          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6575          * feasibility.
6576          */
6577         if (period > max_cfs_quota_period)
6578                 return -EINVAL;
6579
6580         /*
6581          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6582          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6583          */
6584         get_online_cpus();
6585         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6586         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6587         if (ret)
6588                 goto out_unlock;
6589
6590         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6591         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6592         /*
6593          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6594          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6595          */
6596         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6597                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6598         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6599         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6600         cfs_b->quota = quota;
6601
6602         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6603
6604         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6605         if (runtime_enabled)
6606                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6607
6608         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6609
6610         for_each_online_cpu(i) {
6611                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6612                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6613                 struct rq_flags rf;
6614
6615                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6616                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6617                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6618
6619                 if (cfs_rq->throttled)
6620                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6621                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6622         }
6623         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6624                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6625 out_unlock:
6626         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6627         put_online_cpus();
6628
6629         return ret;
6630 }
6631
6632 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6633 {
6634         u64 quota, period;
6635
6636         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6637         if (cfs_quota_us < 0)
6638                 quota = RUNTIME_INF;
6639         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
6640                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6641         else
6642                 return -EINVAL;
6643
6644         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6645 }
6646
6647 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6648 {
6649         u64 quota_us;
6650
6651         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6652                 return -1;
6653
6654         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6655         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6656
6657         return quota_us;
6658 }
6659
6660 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6661 {
6662         u64 quota, period;
6663
6664         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
6665                 return -EINVAL;
6666
6667         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6668         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6669
6670         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6671 }
6672
6673 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6674 {
6675         u64 cfs_period_us;
6676
6677         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6678         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6679
6680         return cfs_period_us;
6681 }
6682
6683 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6684                                   struct cftype *cft)
6685 {
6686         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6687 }
6688
6689 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6690                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6691 {
6692         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6693 }
6694
6695 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6696                                    struct cftype *cft)
6697 {
6698         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6699 }
6700
6701 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6702                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6703 {
6704         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6705 }
6706
6707 struct cfs_schedulable_data {
6708         struct task_group *tg;
6709         u64 period, quota;
6710 };
6711
6712 /*
6713  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6714  * note: units are usecs
6715  */
6716 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6717                                struct cfs_schedulable_data *d)
6718 {
6719         u64 quota, period;
6720
6721         if (tg == d->tg) {
6722                 period = d->period;
6723                 quota = d->quota;
6724         } else {
6725                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6726                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6727         }
6728
6729         /* note: these should typically be equivalent */
6730         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6731                 return RUNTIME_INF;
6732
6733         return to_ratio(period, quota);
6734 }
6735
6736 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6737 {
6738         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6739         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6740         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6741
6742         if (!tg->parent) {
6743                 quota = RUNTIME_INF;
6744         } else {
6745                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6746
6747                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6748                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6749
6750                 /*
6751                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6752                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6753                  * limit is set:
6754                  */
6755                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6756                         quota = min(quota, parent_quota);
6757                 } else {
6758                         if (quota == RUNTIME_INF)
6759                                 quota = parent_quota;
6760                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6761                                 return -EINVAL;
6762                 }
6763         }
6764         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6765
6766         return 0;
6767 }
6768
6769 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6770 {
6771         int ret;
6772         struct cfs_schedulable_data data = {
6773                 .tg = tg,
6774                 .period = period,
6775                 .quota = quota,
6776         };
6777
6778         if (quota != RUNTIME_INF) {
6779                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6780                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6781         }
6782
6783         rcu_read_lock();
6784         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6785         rcu_read_unlock();
6786
6787         return ret;
6788 }
6789
6790 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6791 {
6792         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6793         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6794
6795         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6796         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6797         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6798
6799         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
6800                 u64 ws = 0;
6801                 int i;
6802
6803                 for_each_possible_cpu(i)
6804                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
6805
6806                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
6807         }
6808
6809         return 0;
6810 }
6811 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6812 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6813
6814 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6815 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6816                                 struct cftype *cft, s64 val)
6817 {
6818         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6819 }
6820
6821 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6822                                struct cftype *cft)
6823 {
6824         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6825 }
6826
6827 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6828                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6829 {
6830         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6831 }
6832
6833 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6834                                    struct cftype *cft)
6835 {
6836         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6837 }
6838 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6839
6840 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6841 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6842         {
6843                 .name = "shares",
6844                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6845                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6846         },
6847 #endif
6848 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6849         {
6850                 .name = "cfs_quota_us",
6851                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6852                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6853         },
6854         {
6855                 .name = "cfs_period_us",
6856                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6857                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6858         },
6859         {
6860                 .name = "stat",
6861                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6862         },
6863 #endif
6864 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6865         {
6866                 .name = "rt_runtime_us",
6867                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6868                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6869         },
6870         {
6871                 .name = "rt_period_us",
6872                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6873                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6874         },
6875 #endif
6876         { }     /* Terminate */
6877 };
6878
6879 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6880                                struct cgroup_subsys_state *css)
6881 {
6882 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6883         {
6884                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6885                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6886                 u64 throttled_usec;
6887
6888                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6889                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6890
6891                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6892                            "nr_throttled %d\n"
6893                            "throttled_usec %llu\n",
6894                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6895                            throttled_usec);
6896         }
6897 #endif
6898         return 0;
6899 }
6900
6901 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6902 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6903                                struct cftype *cft)
6904 {
6905         struct task_group *tg = css_tg(css);
6906         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6907
6908         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6909 }
6910
6911 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6912                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6913 {
6914         /*
6915          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6916          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6917          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6918          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6919          * the original value over the entire range.
6920          */
6921         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6922                 return -ERANGE;
6923
6924         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6925
6926         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6927 }
6928
6929 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6930                                     struct cftype *cft)
6931 {
6932         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6933         int last_delta = INT_MAX;
6934         int prio, delta;
6935
6936         /* find the closest nice value to the current weight */
6937         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6938                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6939                 if (delta >= last_delta)
6940                         break;
6941                 last_delta = delta;
6942         }
6943
6944         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6945 }
6946
6947 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6948                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6949 {
6950         unsigned long weight;
6951         int idx;
6952
6953         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6954                 return -ERANGE;
6955
6956         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
6957         idx = array_index_nospec(idx, 40);
6958         weight = sched_prio_to_weight[idx];
6959
6960         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6961 }
6962 #endif
6963
6964 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6965                                                   long period, long quota)
6966 {
6967         if (quota < 0)
6968                 seq_puts(sf, "max");
6969         else
6970                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6971
6972         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6973 }
6974
6975 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6976 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6977                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6978 {
6979         char tok[21];   /* U64_MAX */
6980
6981         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
6982                 return -EINVAL;
6983
6984         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6985
6986         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6987                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6988         else if (!strcmp(tok, "max"))
6989                 *quotap = RUNTIME_INF;
6990         else
6991                 return -EINVAL;
6992
6993         return 0;
6994 }
6995
6996 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6997 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6998 {
6999         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7000
7001         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
7002         return 0;
7003 }
7004
7005 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7006                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7007 {
7008         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
7009         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
7010         u64 quota;
7011         int ret;
7012
7013         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
7014         if (!ret)
7015                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7016         return ret ?: nbytes;
7017 }
7018 #endif
7019
7020 static struct cftype cpu_files[] = {
7021 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7022         {
7023                 .name = "weight",
7024                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7025                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
7026                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
7027         },
7028         {
7029                 .name = "weight.nice",
7030                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7031                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
7032                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
7033         },
7034 #endif
7035 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7036         {
7037                 .name = "max",
7038                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7039                 .seq_show = cpu_max_show,
7040                 .write = cpu_max_write,
7041         },
7042 #endif
7043         { }     /* terminate */
7044 };
7045
7046 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7047         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7048         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7049         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7050         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7051         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7052         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7053         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7054         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7055         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7056         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7057         .early_init     = true,
7058         .threaded       = true,
7059 };
7060
7061 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7062
7063 void dump_cpu_task(int cpu)
7064 {
7065         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7066         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7067 }
7068
7069 /*
7070  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7071  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7072  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7073  * that remained on nice 0.
7074  *
7075  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7076  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7077  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7078  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7079  * the relative distance between them is ~25%.)
7080  */
7081 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7082  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7083  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7084  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7085  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7086  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7087  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7088  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7089  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7090 };
7091
7092 /*
7093  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7094  *
7095  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7096  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7097  * into multiplications:
7098  */
7099 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7100  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7101  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7102  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7103  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7104  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7105  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7106  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7107  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7108 };
7109
7110 #undef CREATE_TRACE_POINTS