sched: Simplify migration_cpu_stop()
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #define CREATE_TRACE_POINTS
10 #include <trace/events/sched.h>
11 #undef CREATE_TRACE_POINTS
12
13 #include "sched.h"
14
15 #include <linux/nospec.h>
16
17 #include <linux/kcov.h>
18 #include <linux/scs.h>
19
20 #include <asm/switch_to.h>
21 #include <asm/tlb.h>
22
23 #include "../workqueue_internal.h"
24 #include "../../fs/io-wq.h"
25 #include "../smpboot.h"
26
27 #include "pelt.h"
28 #include "smp.h"
29
30 /*
31  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
32  * associated with them) to allow external modules to probe them.
33  */
34 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
35 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
39 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
44
45 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
46
47 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
48 /*
49  * Debugging: various feature bits
50  *
51  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
52  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
53  * at compile time and compiler optimization based on features default.
54  */
55 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
56         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
57 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
58 #include "features.h"
59         0;
60 #undef SCHED_FEAT
61 #endif
62
63 /*
64  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
65  * Limited because this is done with IRQs disabled.
66  */
67 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
68
69 /*
70  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
71  * default: 1s
72  */
73 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
74
75 __read_mostly int scheduler_running;
76
77 /*
78  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
79  * default: 0.95s
80  */
81 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
82
83
84 /*
85  * Serialization rules:
86  *
87  * Lock order:
88  *
89  *   p->pi_lock
90  *     rq->lock
91  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
92  *
93  *  rq1->lock
94  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
95  *
96  * Regular state:
97  *
98  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
99  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
100  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
101  * to run next.
102  *
103  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
104  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
105  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
106  * ttwu_queue_wakelist() ]
107  *
108  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
109  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
110  *
111  * Special state:
112  *
113  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
114  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
115  * stable while holding either lock:
116  *
117  *  - sched_setaffinity()/
118  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
119  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
120  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
121  *                              p->se.load, p->rt_priority,
122  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
123  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
124  *  - sched_move_task()/
125  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
126  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
127  *
128  * p->state <- TASK_*:
129  *
130  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
131  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
132  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
133  *   concurrent self.
134  *
135  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
136  *
137  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
138  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
139  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
140  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
141  *
142  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
143  *
144  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
145  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
146  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
147  *
148  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
149  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
150  *
151  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
152  *
153  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
154  *
155  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
156  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
157  *
158  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
159  *
160  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
161  *
162  *  - for migration called under rq->lock:
163  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
164  *
165  *    o move_queued_task()
166  *    o detach_task()
167  *
168  *  - for migration called under double_rq_lock():
169  *
170  *    o __migrate_swap_task()
171  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
172  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
173  *    o dl_task_offline_migration()
174  *
175  */
176
177 /*
178  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
179  */
180 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
181         __acquires(rq->lock)
182 {
183         struct rq *rq;
184
185         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
186
187         for (;;) {
188                 rq = task_rq(p);
189                 raw_spin_lock(&rq->lock);
190                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
191                         rq_pin_lock(rq, rf);
192                         return rq;
193                 }
194                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
195
196                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
197                         cpu_relax();
198         }
199 }
200
201 /*
202  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
203  */
204 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
205         __acquires(p->pi_lock)
206         __acquires(rq->lock)
207 {
208         struct rq *rq;
209
210         for (;;) {
211                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
212                 rq = task_rq(p);
213                 raw_spin_lock(&rq->lock);
214                 /*
215                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
216                  *
217                  *      ACQUIRE (rq->lock)
218                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
219                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
220                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
221                  *                                      [L] ->on_rq
222                  *      RELEASE (rq->lock)
223                  *
224                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
225                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
226                  *
227                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
228                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
229                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
230                  */
231                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
232                         rq_pin_lock(rq, rf);
233                         return rq;
234                 }
235                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
236                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
237
238                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
239                         cpu_relax();
240         }
241 }
242
243 /*
244  * RQ-clock updating methods:
245  */
246
247 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
248 {
249 /*
250  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
251  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
252  */
253         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
254
255 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
256         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
257
258         /*
259          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
260          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
261          * {soft,}irq region.
262          *
263          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
264          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
265          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
266          * monotonic.
267          *
268          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
269          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
270          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
271          * atomic ops.
272          */
273         if (irq_delta > delta)
274                 irq_delta = delta;
275
276         rq->prev_irq_time += irq_delta;
277         delta -= irq_delta;
278 #endif
279 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
280         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
281                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
282                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
283
284                 if (unlikely(steal > delta))
285                         steal = delta;
286
287                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
288                 delta -= steal;
289         }
290 #endif
291
292         rq->clock_task += delta;
293
294 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
295         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
296                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
297 #endif
298         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
299 }
300
301 void update_rq_clock(struct rq *rq)
302 {
303         s64 delta;
304
305         lockdep_assert_held(&rq->lock);
306
307         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
308                 return;
309
310 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
311         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
312                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
313         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
314 #endif
315
316         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
317         if (delta < 0)
318                 return;
319         rq->clock += delta;
320         update_rq_clock_task(rq, delta);
321 }
322
323 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
324 /*
325  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
326  */
327
328 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
329 {
330         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
331                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
332 }
333
334 /*
335  * High-resolution timer tick.
336  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
337  */
338 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
339 {
340         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
341         struct rq_flags rf;
342
343         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
344
345         rq_lock(rq, &rf);
346         update_rq_clock(rq);
347         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
348         rq_unlock(rq, &rf);
349
350         return HRTIMER_NORESTART;
351 }
352
353 #ifdef CONFIG_SMP
354
355 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
356 {
357         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
358         ktime_t time = rq->hrtick_time;
359
360         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
361 }
362
363 /*
364  * called from hardirq (IPI) context
365  */
366 static void __hrtick_start(void *arg)
367 {
368         struct rq *rq = arg;
369         struct rq_flags rf;
370
371         rq_lock(rq, &rf);
372         __hrtick_restart(rq);
373         rq_unlock(rq, &rf);
374 }
375
376 /*
377  * Called to set the hrtick timer state.
378  *
379  * called with rq->lock held and irqs disabled
380  */
381 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
382 {
383         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
384         s64 delta;
385
386         /*
387          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
388          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
389          */
390         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
391         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
392
393         if (rq == this_rq())
394                 __hrtick_restart(rq);
395         else
396                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
397 }
398
399 #else
400 /*
401  * Called to set the hrtick timer state.
402  *
403  * called with rq->lock held and irqs disabled
404  */
405 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
406 {
407         /*
408          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
409          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
410          */
411         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
412         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
413                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
414 }
415
416 #endif /* CONFIG_SMP */
417
418 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
419 {
420 #ifdef CONFIG_SMP
421         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
422 #endif
423         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
424         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
425 }
426 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
427 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
428 {
429 }
430
431 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
432 {
433 }
434 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
435
436 /*
437  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
438  */
439 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
440         ({                                                              \
441                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
442                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
443                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
444                                                                         \
445                 for (;;) {                                              \
446                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
447                         if (_old == _val)                               \
448                                 break;                                  \
449                         _val = _old;                                    \
450                 }                                                       \
451         _old;                                                           \
452 })
453
454 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
455 /*
456  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
457  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
458  * spurious IPIs.
459  */
460 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
461 {
462         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
463         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
464 }
465
466 /*
467  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
468  *
469  * If this returns true, then the idle task promises to call
470  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
471  */
472 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
473 {
474         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
475         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
476
477         for (;;) {
478                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
479                         return false;
480                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
481                         return true;
482                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
483                 if (old == val)
484                         break;
485                 val = old;
486         }
487         return true;
488 }
489
490 #else
491 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
492 {
493         set_tsk_need_resched(p);
494         return true;
495 }
496
497 #ifdef CONFIG_SMP
498 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
499 {
500         return false;
501 }
502 #endif
503 #endif
504
505 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
506 {
507         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
508
509         /*
510          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
511          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
512          * wakeup due to that.
513          *
514          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
515          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
516          */
517         smp_mb__before_atomic();
518         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
519                 return false;
520
521         /*
522          * The head is context local, there can be no concurrency.
523          */
524         *head->lastp = node;
525         head->lastp = &node->next;
526         return true;
527 }
528
529 /**
530  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
531  * @head: the wake_q_head to add @task to
532  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
533  *
534  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
535  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
536  * instantly.
537  *
538  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
539  * must be ready to be woken at this location.
540  */
541 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
542 {
543         if (__wake_q_add(head, task))
544                 get_task_struct(task);
545 }
546
547 /**
548  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
549  * @head: the wake_q_head to add @task to
550  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
551  *
552  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
553  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
554  * instantly.
555  *
556  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
557  * must be ready to be woken at this location.
558  *
559  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
560  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
561  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
562  * queued for wakeup.
563  */
564 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
565 {
566         if (!__wake_q_add(head, task))
567                 put_task_struct(task);
568 }
569
570 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
571 {
572         struct wake_q_node *node = head->first;
573
574         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
575                 struct task_struct *task;
576
577                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
578                 BUG_ON(!task);
579                 /* Task can safely be re-inserted now: */
580                 node = node->next;
581                 task->wake_q.next = NULL;
582
583                 /*
584                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
585                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
586                  */
587                 wake_up_process(task);
588                 put_task_struct(task);
589         }
590 }
591
592 /*
593  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
594  *
595  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
596  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
597  * the target CPU.
598  */
599 void resched_curr(struct rq *rq)
600 {
601         struct task_struct *curr = rq->curr;
602         int cpu;
603
604         lockdep_assert_held(&rq->lock);
605
606         if (test_tsk_need_resched(curr))
607                 return;
608
609         cpu = cpu_of(rq);
610
611         if (cpu == smp_processor_id()) {
612                 set_tsk_need_resched(curr);
613                 set_preempt_need_resched();
614                 return;
615         }
616
617         if (set_nr_and_not_polling(curr))
618                 smp_send_reschedule(cpu);
619         else
620                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
621 }
622
623 void resched_cpu(int cpu)
624 {
625         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
626         unsigned long flags;
627
628         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
629         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
630                 resched_curr(rq);
631         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
632 }
633
634 #ifdef CONFIG_SMP
635 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
636 /*
637  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
638  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
639  *
640  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
641  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
642  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
643  */
644 int get_nohz_timer_target(void)
645 {
646         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
647         struct sched_domain *sd;
648
649         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER)) {
650                 if (!idle_cpu(cpu))
651                         return cpu;
652                 default_cpu = cpu;
653         }
654
655         rcu_read_lock();
656         for_each_domain(cpu, sd) {
657                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd),
658                         housekeeping_cpumask(HK_FLAG_TIMER)) {
659                         if (cpu == i)
660                                 continue;
661
662                         if (!idle_cpu(i)) {
663                                 cpu = i;
664                                 goto unlock;
665                         }
666                 }
667         }
668
669         if (default_cpu == -1)
670                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
671         cpu = default_cpu;
672 unlock:
673         rcu_read_unlock();
674         return cpu;
675 }
676
677 /*
678  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
679  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
680  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
681  * idle system the next event might even be infinite time into the
682  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
683  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
684  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
685  * wheel for the next timer event.
686  */
687 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
688 {
689         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
690
691         if (cpu == smp_processor_id())
692                 return;
693
694         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
695                 smp_send_reschedule(cpu);
696         else
697                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
698 }
699
700 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
701 {
702         /*
703          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
704          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
705          * If needed we can still optimize that later with an
706          * empty IRQ.
707          */
708         if (cpu_is_offline(cpu))
709                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
710         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
711                 if (cpu != smp_processor_id() ||
712                     tick_nohz_tick_stopped())
713                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
714                 return true;
715         }
716
717         return false;
718 }
719
720 /*
721  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
722  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
723  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
724  */
725 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
726 {
727         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
728                 wake_up_idle_cpu(cpu);
729 }
730
731 static void nohz_csd_func(void *info)
732 {
733         struct rq *rq = info;
734         int cpu = cpu_of(rq);
735         unsigned int flags;
736
737         /*
738          * Release the rq::nohz_csd.
739          */
740         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
741         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
742
743         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
744         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
745                 rq->nohz_idle_balance = flags;
746                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
747         }
748 }
749
750 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
751
752 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
753 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
754 {
755         int fifo_nr_running;
756
757         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
758         if (rq->dl.dl_nr_running)
759                 return false;
760
761         /*
762          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
763          * actual RR behaviour.
764          */
765         if (rq->rt.rr_nr_running) {
766                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
767                         return true;
768                 else
769                         return false;
770         }
771
772         /*
773          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
774          * forced preemption between FIFO tasks.
775          */
776         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
777         if (fifo_nr_running)
778                 return true;
779
780         /*
781          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
782          * if there's more than one we need the tick for involuntary
783          * preemption.
784          */
785         if (rq->nr_running > 1)
786                 return false;
787
788         return true;
789 }
790 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
791 #endif /* CONFIG_SMP */
792
793 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
794                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
795 /*
796  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
797  * node and @up when leaving it for the final time.
798  *
799  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
800  */
801 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
802                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
803 {
804         struct task_group *parent, *child;
805         int ret;
806
807         parent = from;
808
809 down:
810         ret = (*down)(parent, data);
811         if (ret)
812                 goto out;
813         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
814                 parent = child;
815                 goto down;
816
817 up:
818                 continue;
819         }
820         ret = (*up)(parent, data);
821         if (ret || parent == from)
822                 goto out;
823
824         child = parent;
825         parent = parent->parent;
826         if (parent)
827                 goto up;
828 out:
829         return ret;
830 }
831
832 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
833 {
834         return 0;
835 }
836 #endif
837
838 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
839 {
840         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
841         struct load_weight *load = &p->se.load;
842
843         /*
844          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
845          */
846         if (task_has_idle_policy(p)) {
847                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
848                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
849                 return;
850         }
851
852         /*
853          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
854          * weight
855          */
856         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
857                 reweight_task(p, prio);
858         } else {
859                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
860                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
861         }
862 }
863
864 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
865 /*
866  * Serializes updates of utilization clamp values
867  *
868  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
869  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
870  * support enqueue/dequeue operations.
871  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
872  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
873  * updates or API abuses.
874  */
875 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
876
877 /* Max allowed minimum utilization */
878 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
879
880 /* Max allowed maximum utilization */
881 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
882
883 /*
884  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
885  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
886  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
887  *
888  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
889  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
890  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
891  * battery life.
892  *
893  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
894  *
895  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
896  * above.
897  */
898 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
899
900 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
901 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
902
903 /*
904  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
905  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
906  * enqueue/dequeue_task().
907  *
908  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
909  * minimum uclamp overhead in the fast path.
910  *
911  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
912  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
913  * functionality.
914  *
915  * The knobs that would enable this static key are:
916  *
917  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
918  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
919  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
920  */
921 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
922
923 /* Integer rounded range for each bucket */
924 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
925
926 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
927         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
928
929 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
930 {
931         return clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA;
932 }
933
934 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
935 {
936         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
937                 return 0;
938         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
939 }
940
941 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
942                                  unsigned int value, bool user_defined)
943 {
944         uc_se->value = value;
945         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
946         uc_se->user_defined = user_defined;
947 }
948
949 static inline unsigned int
950 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
951                   unsigned int clamp_value)
952 {
953         /*
954          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
955          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
956          * max-clamp.
957          */
958         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
959                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
960                 return clamp_value;
961         }
962
963         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
964 }
965
966 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
967                                      unsigned int clamp_value)
968 {
969         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
970         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
971                 return;
972
973         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
974 }
975
976 static inline
977 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
978                                    unsigned int clamp_value)
979 {
980         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
981         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
982
983         /*
984          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
985          * top most bucket with tasks in.
986          */
987         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
988                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
989                         continue;
990                 return bucket[bucket_id].value;
991         }
992
993         /* No tasks -- default clamp values */
994         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
995 }
996
997 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
998 {
999         unsigned int default_util_min;
1000         struct uclamp_se *uc_se;
1001
1002         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1003
1004         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1005
1006         /* Only sync if user didn't override the default */
1007         if (uc_se->user_defined)
1008                 return;
1009
1010         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1011         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1012 }
1013
1014 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1015 {
1016         struct rq_flags rf;
1017         struct rq *rq;
1018
1019         if (!rt_task(p))
1020                 return;
1021
1022         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1023         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1024         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1025         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1026 }
1027
1028 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1029 {
1030         struct task_struct *g, *p;
1031
1032         /*
1033          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1034          *                                        uclamp_min_rt = X;
1035          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1036          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1037          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1038          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1039          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1040          *
1041          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1042          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1043          * task.
1044          */
1045         read_lock(&tasklist_lock);
1046         smp_mb__after_spinlock();
1047         read_unlock(&tasklist_lock);
1048
1049         rcu_read_lock();
1050         for_each_process_thread(g, p)
1051                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1052         rcu_read_unlock();
1053 }
1054
1055 static inline struct uclamp_se
1056 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1057 {
1058         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1059 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1060         struct uclamp_se uc_max;
1061
1062         /*
1063          * Tasks in autogroups or root task group will be
1064          * restricted by system defaults.
1065          */
1066         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1067                 return uc_req;
1068         if (task_group(p) == &root_task_group)
1069                 return uc_req;
1070
1071         uc_max = task_group(p)->uclamp[clamp_id];
1072         if (uc_req.value > uc_max.value || !uc_req.user_defined)
1073                 return uc_max;
1074 #endif
1075
1076         return uc_req;
1077 }
1078
1079 /*
1080  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1081  * priority:
1082  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1083  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1084  *   group or in an autogroup
1085  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1086  */
1087 static inline struct uclamp_se
1088 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1089 {
1090         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1091         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1092
1093         /* System default restrictions always apply */
1094         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1095                 return uc_max;
1096
1097         return uc_req;
1098 }
1099
1100 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1101 {
1102         struct uclamp_se uc_eff;
1103
1104         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1105         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1106                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1107
1108         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1109
1110         return (unsigned long)uc_eff.value;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1115  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1116  * updates the rq's clamp value if required.
1117  *
1118  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1119  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1120  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1121  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1122  */
1123 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1124                                     enum uclamp_id clamp_id)
1125 {
1126         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1127         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1128         struct uclamp_bucket *bucket;
1129
1130         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1131
1132         /* Update task effective clamp */
1133         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1134
1135         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1136         bucket->tasks++;
1137         uc_se->active = true;
1138
1139         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1140
1141         /*
1142          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1143          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1144          */
1145         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1146                 bucket->value = uc_se->value;
1147
1148         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1149                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1150 }
1151
1152 /*
1153  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1154  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1155  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1156  *
1157  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1158  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1159  * enforce the expected state and warn.
1160  */
1161 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1162                                     enum uclamp_id clamp_id)
1163 {
1164         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1165         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1166         struct uclamp_bucket *bucket;
1167         unsigned int bkt_clamp;
1168         unsigned int rq_clamp;
1169
1170         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1171
1172         /*
1173          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1174          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1175          *
1176          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1177          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1178          * here.
1179          *
1180          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1181          * problem too
1182          *
1183          *      enqueue(taskA)
1184          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1185          *      enqueue(taskB)
1186          *      dequeue(taskA)
1187          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1188          *      dequeue(taskB)
1189          *
1190          * where we could end up with stale data in uc_se and
1191          * bucket[uc_se->bucket_id].
1192          *
1193          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1194          */
1195         if (unlikely(!uc_se->active))
1196                 return;
1197
1198         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1199
1200         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1201         if (likely(bucket->tasks))
1202                 bucket->tasks--;
1203
1204         uc_se->active = false;
1205
1206         /*
1207          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1208          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1209          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1210          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1211          */
1212         if (likely(bucket->tasks))
1213                 return;
1214
1215         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1216         /*
1217          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1218          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1219          */
1220         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1221         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1222                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1223                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1224         }
1225 }
1226
1227 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1228 {
1229         enum uclamp_id clamp_id;
1230
1231         /*
1232          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1233          *
1234          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1235          * sched_uclamp_used is disabled.
1236          */
1237         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1238                 return;
1239
1240         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1241                 return;
1242
1243         for_each_clamp_id(clamp_id)
1244                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1245
1246         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1247         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1248                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1249 }
1250
1251 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1252 {
1253         enum uclamp_id clamp_id;
1254
1255         /*
1256          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1257          *
1258          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1259          * sched_uclamp_used is disabled.
1260          */
1261         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1262                 return;
1263
1264         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1265                 return;
1266
1267         for_each_clamp_id(clamp_id)
1268                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1269 }
1270
1271 static inline void
1272 uclamp_update_active(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1273 {
1274         struct rq_flags rf;
1275         struct rq *rq;
1276
1277         /*
1278          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1279          *
1280          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1281          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1282          * enqueues, dequeues and migration operations.
1283          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1284          */
1285         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1286
1287         /*
1288          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1289          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1290          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1291          * it will already see the updated clamp bucket value.
1292          */
1293         if (p->uclamp[clamp_id].active) {
1294                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1295                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1296         }
1297
1298         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1299 }
1300
1301 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1302 static inline void
1303 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css,
1304                            unsigned int clamps)
1305 {
1306         enum uclamp_id clamp_id;
1307         struct css_task_iter it;
1308         struct task_struct *p;
1309
1310         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1311         while ((p = css_task_iter_next(&it))) {
1312                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
1313                         if ((0x1 << clamp_id) & clamps)
1314                                 uclamp_update_active(p, clamp_id);
1315                 }
1316         }
1317         css_task_iter_end(&it);
1318 }
1319
1320 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1321 static void uclamp_update_root_tg(void)
1322 {
1323         struct task_group *tg = &root_task_group;
1324
1325         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1326                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1327         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1328                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1329
1330         rcu_read_lock();
1331         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1332         rcu_read_unlock();
1333 }
1334 #else
1335 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1336 #endif
1337
1338 int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1339                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1340 {
1341         bool update_root_tg = false;
1342         int old_min, old_max, old_min_rt;
1343         int result;
1344
1345         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1346         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1347         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1348         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1349
1350         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1351         if (result)
1352                 goto undo;
1353         if (!write)
1354                 goto done;
1355
1356         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1357             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1358             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1359
1360                 result = -EINVAL;
1361                 goto undo;
1362         }
1363
1364         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1365                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1366                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1367                 update_root_tg = true;
1368         }
1369         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1370                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1371                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1372                 update_root_tg = true;
1373         }
1374
1375         if (update_root_tg) {
1376                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1377                 uclamp_update_root_tg();
1378         }
1379
1380         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1381                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1382                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1383         }
1384
1385         /*
1386          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1387          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1388          * task enqueue time.
1389          */
1390
1391         goto done;
1392
1393 undo:
1394         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1395         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1396         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1397 done:
1398         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1399
1400         return result;
1401 }
1402
1403 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1404                            const struct sched_attr *attr)
1405 {
1406         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1407         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1408
1409         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1410                 util_min = attr->sched_util_min;
1411
1412                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1413                         return -EINVAL;
1414         }
1415
1416         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1417                 util_max = attr->sched_util_max;
1418
1419                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1420                         return -EINVAL;
1421         }
1422
1423         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1424                 return -EINVAL;
1425
1426         /*
1427          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1428          *
1429          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1430          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1431          * scheduler locks.
1432          */
1433         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1434
1435         return 0;
1436 }
1437
1438 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1439                          enum uclamp_id clamp_id,
1440                          struct uclamp_se *uc_se)
1441 {
1442         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1443         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1444             !uc_se->user_defined)
1445                 return true;
1446
1447         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1448         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1449             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1450             attr->sched_util_min == -1) {
1451                 return true;
1452         }
1453
1454         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1455             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1456             attr->sched_util_max == -1) {
1457                 return true;
1458         }
1459
1460         return false;
1461 }
1462
1463 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1464                                   const struct sched_attr *attr)
1465 {
1466         enum uclamp_id clamp_id;
1467
1468         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1469                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1470                 unsigned int value;
1471
1472                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1473                         continue;
1474
1475                 /*
1476                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1477                  * at runtime.
1478                  */
1479                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1480                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1481                 else
1482                         value = uclamp_none(clamp_id);
1483
1484                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1485
1486         }
1487
1488         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1489                 return;
1490
1491         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1492             attr->sched_util_min != -1) {
1493                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1494                               attr->sched_util_min, true);
1495         }
1496
1497         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1498             attr->sched_util_max != -1) {
1499                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1500                               attr->sched_util_max, true);
1501         }
1502 }
1503
1504 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1505 {
1506         enum uclamp_id clamp_id;
1507
1508         /*
1509          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1510          * as the task is still at its early fork stages.
1511          */
1512         for_each_clamp_id(clamp_id)
1513                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1514
1515         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1516                 return;
1517
1518         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1519                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1520                               uclamp_none(clamp_id), false);
1521         }
1522 }
1523
1524 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1525 {
1526         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1527 }
1528
1529 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1530 {
1531         enum uclamp_id clamp_id;
1532         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1533
1534         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1535                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1536                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1537                 };
1538         }
1539
1540         rq->uclamp_flags = 0;
1541 }
1542
1543 static void __init init_uclamp(void)
1544 {
1545         struct uclamp_se uc_max = {};
1546         enum uclamp_id clamp_id;
1547         int cpu;
1548
1549         for_each_possible_cpu(cpu)
1550                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1551
1552         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1553                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1554                               uclamp_none(clamp_id), false);
1555         }
1556
1557         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1558         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
1559         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1560                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
1561 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1562                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
1563                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
1564 #endif
1565         }
1566 }
1567
1568 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1569 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1570 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1571 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1572                                   const struct sched_attr *attr)
1573 {
1574         return -EOPNOTSUPP;
1575 }
1576 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1577                                   const struct sched_attr *attr) { }
1578 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
1579 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
1580 static inline void init_uclamp(void) { }
1581 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1582
1583 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1584 {
1585         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
1586                 update_rq_clock(rq);
1587
1588         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
1589                 sched_info_queued(rq, p);
1590                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1591         }
1592
1593         uclamp_rq_inc(rq, p);
1594         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1595 }
1596
1597 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1598 {
1599         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
1600                 update_rq_clock(rq);
1601
1602         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
1603                 sched_info_dequeued(rq, p);
1604                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1605         }
1606
1607         uclamp_rq_dec(rq, p);
1608         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1609 }
1610
1611 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1612 {
1613         enqueue_task(rq, p, flags);
1614
1615         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1616 }
1617
1618 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1619 {
1620         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1621
1622         dequeue_task(rq, p, flags);
1623 }
1624
1625 /*
1626  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1627  */
1628 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1629 {
1630         return p->static_prio;
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1635  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1636  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1637  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1638  * estimator recalculates.
1639  */
1640 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1641 {
1642         int prio;
1643
1644         if (task_has_dl_policy(p))
1645                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
1646         else if (task_has_rt_policy(p))
1647                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1648         else
1649                 prio = __normal_prio(p);
1650         return prio;
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1655  * taken into account by the scheduler. This value might
1656  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1657  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1658  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1659  */
1660 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1661 {
1662         p->normal_prio = normal_prio(p);
1663         /*
1664          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1665          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1666          * to the normal priority:
1667          */
1668         if (!rt_prio(p->prio))
1669                 return p->normal_prio;
1670         return p->prio;
1671 }
1672
1673 /**
1674  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1675  * @p: the task in question.
1676  *
1677  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1678  */
1679 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1680 {
1681         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1686  * use the balance_callback list if you want balancing.
1687  *
1688  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1689  * balance_callback().
1690  */
1691 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1692                                        const struct sched_class *prev_class,
1693                                        int oldprio)
1694 {
1695         if (prev_class != p->sched_class) {
1696                 if (prev_class->switched_from)
1697                         prev_class->switched_from(rq, p);
1698
1699                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1700         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1701                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1702 }
1703
1704 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1705 {
1706         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
1707                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1708         else if (p->sched_class > rq->curr->sched_class)
1709                 resched_curr(rq);
1710
1711         /*
1712          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1713          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1714          */
1715         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1716                 rq_clock_skip_update(rq);
1717 }
1718
1719 #ifdef CONFIG_SMP
1720
1721 static void
1722 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
1723
1724 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1725                                   const struct cpumask *new_mask,
1726                                   u32 flags);
1727
1728 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1729 {
1730         if (likely(!p->migration_disabled))
1731                 return;
1732
1733         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
1734                 return;
1735
1736         /*
1737          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
1738          */
1739         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
1740 }
1741
1742 void migrate_disable(void)
1743 {
1744         struct task_struct *p = current;
1745
1746         if (p->migration_disabled) {
1747                 p->migration_disabled++;
1748                 return;
1749         }
1750
1751         preempt_disable();
1752         this_rq()->nr_pinned++;
1753         p->migration_disabled = 1;
1754         preempt_enable();
1755 }
1756 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
1757
1758 void migrate_enable(void)
1759 {
1760         struct task_struct *p = current;
1761
1762         if (p->migration_disabled > 1) {
1763                 p->migration_disabled--;
1764                 return;
1765         }
1766
1767         /*
1768          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
1769          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
1770          */
1771         preempt_disable();
1772         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
1773                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
1774         /*
1775          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
1776          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
1777          * select_fallback_rq) get confused.
1778          */
1779         barrier();
1780         p->migration_disabled = 0;
1781         this_rq()->nr_pinned--;
1782         preempt_enable();
1783 }
1784 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
1785
1786 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
1787 {
1788         return rq->nr_pinned;
1789 }
1790
1791 /*
1792  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
1793  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
1794  */
1795 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
1796 {
1797         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
1798         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
1799                 return false;
1800
1801         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
1802         if (is_migration_disabled(p))
1803                 return cpu_online(cpu);
1804
1805         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
1806         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
1807                 return cpu_active(cpu);
1808
1809         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
1810         if (kthread_is_per_cpu(p))
1811                 return cpu_online(cpu);
1812
1813         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
1814         if (cpu_rq(cpu)->balance_push)
1815                 return false;
1816
1817         /* But are allowed during online. */
1818         return cpu_online(cpu);
1819 }
1820
1821 /*
1822  * This is how migration works:
1823  *
1824  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1825  *    stop_one_cpu().
1826  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1827  *    off the CPU)
1828  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1829  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1830  *    it and puts it into the right queue.
1831  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1832  *    is done.
1833  */
1834
1835 /*
1836  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1837  *
1838  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1839  */
1840 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
1841                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
1842 {
1843         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1844
1845         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
1846         set_task_cpu(p, new_cpu);
1847         rq_unlock(rq, rf);
1848
1849         rq = cpu_rq(new_cpu);
1850
1851         rq_lock(rq, rf);
1852         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1853         activate_task(rq, p, 0);
1854         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1855
1856         return rq;
1857 }
1858
1859 struct migration_arg {
1860         struct task_struct              *task;
1861         int                             dest_cpu;
1862         struct set_affinity_pending     *pending;
1863 };
1864
1865 struct set_affinity_pending {
1866         refcount_t              refs;
1867         struct completion       done;
1868         struct cpu_stop_work    stop_work;
1869         struct migration_arg    arg;
1870 };
1871
1872 /*
1873  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
1874  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1875  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1876  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1877  *
1878  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1879  * as the task is no longer on this CPU.
1880  */
1881 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
1882                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
1883 {
1884         /* Affinity changed (again). */
1885         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1886                 return rq;
1887
1888         update_rq_clock(rq);
1889         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
1890
1891         return rq;
1892 }
1893
1894 /*
1895  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1896  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1897  * 'pushing' onto another runqueue.
1898  */
1899 static int migration_cpu_stop(void *data)
1900 {
1901         struct migration_arg *arg = data;
1902         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
1903         struct task_struct *p = arg->task;
1904         int dest_cpu = arg->dest_cpu;
1905         struct rq *rq = this_rq();
1906         bool complete = false;
1907         struct rq_flags rf;
1908
1909         /*
1910          * The original target CPU might have gone down and we might
1911          * be on another CPU but it doesn't matter.
1912          */
1913         local_irq_save(rf.flags);
1914         /*
1915          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1916          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
1917          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1918          */
1919         flush_smp_call_function_from_idle();
1920
1921         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1922         rq_lock(rq, &rf);
1923
1924         /*
1925          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1926          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1927          * we're holding p->pi_lock.
1928          */
1929         if (task_rq(p) == rq) {
1930                 if (is_migration_disabled(p))
1931                         goto out;
1932
1933                 if (pending) {
1934                         if (p->migration_pending == pending)
1935                                 p->migration_pending = NULL;
1936                         complete = true;
1937                 }
1938
1939                 if (dest_cpu < 0)
1940                         dest_cpu = cpumask_any_distribute(&p->cpus_mask);
1941
1942                 if (task_on_rq_queued(p))
1943                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1944                 else
1945                         p->wake_cpu = dest_cpu;
1946
1947         } else if (pending) {
1948                 /*
1949                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
1950                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
1951                  * point we're a regular task again and not current anymore.
1952                  *
1953                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
1954                  * more likely.
1955                  */
1956
1957                 /*
1958                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
1959                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
1960                  * somewhere allowed, we're done.
1961                  */
1962                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
1963                         if (p->migration_pending == pending)
1964                                 p->migration_pending = NULL;
1965                         complete = true;
1966                         goto out;
1967                 }
1968
1969                 /*
1970                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
1971                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
1972                  * it.
1973                  */
1974                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1975                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
1976                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
1977                 return 0;
1978         }
1979 out:
1980         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1981
1982         if (complete)
1983                 complete_all(&pending->done);
1984
1985         /* For pending->{arg,stop_work} */
1986         if (pending && refcount_dec_and_test(&pending->refs))
1987                 wake_up_var(&pending->refs);
1988
1989         return 0;
1990 }
1991
1992 int push_cpu_stop(void *arg)
1993 {
1994         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
1995         struct task_struct *p = arg;
1996
1997         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
1998         raw_spin_lock(&rq->lock);
1999
2000         if (task_rq(p) != rq)
2001                 goto out_unlock;
2002
2003         if (is_migration_disabled(p)) {
2004                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2005                 goto out_unlock;
2006         }
2007
2008         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2009
2010         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2011                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2012
2013         if (!lowest_rq)
2014                 goto out_unlock;
2015
2016         // XXX validate p is still the highest prio task
2017         if (task_rq(p) == rq) {
2018                 deactivate_task(rq, p, 0);
2019                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2020                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2021                 resched_curr(lowest_rq);
2022         }
2023
2024         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2025
2026 out_unlock:
2027         rq->push_busy = false;
2028         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2029         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2030
2031         put_task_struct(p);
2032         return 0;
2033 }
2034
2035 /*
2036  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2037  * actually call this function.
2038  */
2039 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2040 {
2041         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2042                 p->cpus_ptr = new_mask;
2043                 return;
2044         }
2045
2046         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2047         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2048 }
2049
2050 static void
2051 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2052 {
2053         struct rq *rq = task_rq(p);
2054         bool queued, running;
2055
2056         /*
2057          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2058          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2059          * p->pi_lock.
2060          *
2061          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2062          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2063          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2064          * before finish_task().
2065          *
2066          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2067          */
2068         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2069                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2070         else
2071                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2072
2073         queued = task_on_rq_queued(p);
2074         running = task_current(rq, p);
2075
2076         if (queued) {
2077                 /*
2078                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2079                  * holding rq->lock.
2080                  */
2081                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
2082                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2083         }
2084         if (running)
2085                 put_prev_task(rq, p);
2086
2087         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2088
2089         if (queued)
2090                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2091         if (running)
2092                 set_next_task(rq, p);
2093 }
2094
2095 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2096 {
2097         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2098 }
2099
2100 /*
2101  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2102  *
2103  *
2104  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2105  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2106  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2107  *
2108  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2109  * Consider:
2110  *
2111  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2112  *
2113  *     P0@CPU0                  P1
2114  *
2115  *     migrate_disable();
2116  *     <preempted>
2117  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2118  *
2119  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2120  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2121  * This means we need the following scheme:
2122  *
2123  *     P0@CPU0                  P1
2124  *
2125  *     migrate_disable();
2126  *     <preempted>
2127  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2128  *                                <blocks>
2129  *     <resumes>
2130  *     migrate_enable();
2131  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2132  *       <wakes local stopper>
2133  *                         `--> <woken on migration completion>
2134  *
2135  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2136  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2137  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2138  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2139  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2140  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2141  * moment.
2142  *
2143  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2144  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2145  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2146  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2147  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2148  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2149  *
2150  *
2151  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2152  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2153  * cancels the need for an active migration. Consider:
2154  *
2155  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2156  *
2157  *     P0@CPU0            P1                             P2
2158  *
2159  *     migrate_disable();
2160  *     <preempted>
2161  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2162  *                          <blocks>
2163  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2164  *                                                         <signal completion>
2165  *                          <awakes>
2166  *
2167  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2168  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2169  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2170  */
2171 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2172                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2173 {
2174         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2175         bool complete = false;
2176
2177         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2178         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2179                 struct task_struct *push_task = NULL;
2180
2181                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2182                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2183                         rq->push_busy = true;
2184                         push_task = get_task_struct(p);
2185                 }
2186
2187                 pending = p->migration_pending;
2188                 if (pending) {
2189                         refcount_inc(&pending->refs);
2190                         p->migration_pending = NULL;
2191                         complete = true;
2192                 }
2193                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2194
2195                 if (push_task) {
2196                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2197                                             p, &rq->push_work);
2198                 }
2199
2200                 if (complete)
2201                         goto do_complete;
2202
2203                 return 0;
2204         }
2205
2206         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2207                 /* serialized by p->pi_lock */
2208                 if (!p->migration_pending) {
2209                         /* Install the request */
2210                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2211                         init_completion(&my_pending.done);
2212                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2213                                 .task = p,
2214                                 .dest_cpu = -1,         /* any */
2215                                 .pending = &my_pending,
2216                         };
2217
2218                         p->migration_pending = &my_pending;
2219                 } else {
2220                         pending = p->migration_pending;
2221                         refcount_inc(&pending->refs);
2222                 }
2223         }
2224         pending = p->migration_pending;
2225         /*
2226          * - !MIGRATE_ENABLE:
2227          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2228          *
2229          * - MIGRATE_ENABLE:
2230          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2231          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2232          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2233          *   pending completion.
2234          *
2235          * Either way, we really should have a @pending here.
2236          */
2237         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2238                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2239                 return -EINVAL;
2240         }
2241
2242         if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) {
2243
2244                 refcount_inc(&pending->refs); /* pending->{arg,stop_work} */
2245                 p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2246                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2247
2248                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2249                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2250
2251                 return 0;
2252         }
2253
2254         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
2255                 /*
2256                  * Lessen races (and headaches) by delegating
2257                  * is_migration_disabled(p) checks to the stopper, which will
2258                  * run on the same CPU as said p.
2259                  */
2260                 refcount_inc(&pending->refs); /* pending->{arg,stop_work} */
2261                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2262
2263                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2264                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2265
2266         } else {
2267
2268                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2269                         if (task_on_rq_queued(p))
2270                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2271
2272                         p->migration_pending = NULL;
2273                         complete = true;
2274                 }
2275                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2276
2277 do_complete:
2278                 if (complete)
2279                         complete_all(&pending->done);
2280         }
2281
2282         wait_for_completion(&pending->done);
2283
2284         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2285                 wake_up_var(&pending->refs);
2286
2287         /*
2288          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2289          * have seen the completion and decremented the refcount
2290          */
2291         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2292
2293         return 0;
2294 }
2295
2296 /*
2297  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2298  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2299  * is removed from the allowed bitmask.
2300  *
2301  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2302  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2303  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2304  */
2305 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2306                                   const struct cpumask *new_mask,
2307                                   u32 flags)
2308 {
2309         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2310         unsigned int dest_cpu;
2311         struct rq_flags rf;
2312         struct rq *rq;
2313         int ret = 0;
2314
2315         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2316         update_rq_clock(rq);
2317
2318         if (p->flags & PF_KTHREAD || is_migration_disabled(p)) {
2319                 /*
2320                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2321                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2322                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2323                  *
2324                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2325                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2326                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2327                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2328                  */
2329                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2330         }
2331
2332         /*
2333          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2334          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2335          */
2336         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2337                 ret = -EINVAL;
2338                 goto out;
2339         }
2340
2341         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2342                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2343                         goto out;
2344
2345                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2346                                  is_migration_disabled(p) &&
2347                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2348                         ret = -EBUSY;
2349                         goto out;
2350                 }
2351         }
2352
2353         /*
2354          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2355          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2356          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2357          */
2358         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2359         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2360                 ret = -EINVAL;
2361                 goto out;
2362         }
2363
2364         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2365
2366         return affine_move_task(rq, p, &rf, dest_cpu, flags);
2367
2368 out:
2369         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2370
2371         return ret;
2372 }
2373
2374 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2375 {
2376         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2377 }
2378 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2379
2380 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2381 {
2382 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2383         /*
2384          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2385          * ttwu() will sort out the placement.
2386          */
2387         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2388                         !p->on_rq);
2389
2390         /*
2391          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
2392          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
2393          * time relying on p->on_rq.
2394          */
2395         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
2396                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
2397                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
2398
2399 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2400         /*
2401          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2402          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2403          *
2404          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2405          * see task_group().
2406          *
2407          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2408          * task_rq_lock().
2409          */
2410         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2411                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2412 #endif
2413         /*
2414          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
2415          */
2416         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
2417
2418         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
2419 #endif
2420
2421         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2422
2423         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2424                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
2425                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
2426                 p->se.nr_migrations++;
2427                 rseq_migrate(p);
2428                 perf_event_task_migrate(p);
2429         }
2430
2431         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2432 }
2433
2434 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2435 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
2436 {
2437         if (task_on_rq_queued(p)) {
2438                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
2439                 struct rq_flags srf, drf;
2440
2441                 src_rq = task_rq(p);
2442                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
2443
2444                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
2445                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
2446
2447                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
2448                 set_task_cpu(p, cpu);
2449                 activate_task(dst_rq, p, 0);
2450                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
2451
2452                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
2453                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
2454
2455         } else {
2456                 /*
2457                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
2458                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
2459                  * previous CPU our target instead of where it really is.
2460                  */
2461                 p->wake_cpu = cpu;
2462         }
2463 }
2464
2465 struct migration_swap_arg {
2466         struct task_struct *src_task, *dst_task;
2467         int src_cpu, dst_cpu;
2468 };
2469
2470 static int migrate_swap_stop(void *data)
2471 {
2472         struct migration_swap_arg *arg = data;
2473         struct rq *src_rq, *dst_rq;
2474         int ret = -EAGAIN;
2475
2476         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
2477                 return -EAGAIN;
2478
2479         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
2480         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
2481
2482         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
2483                         &arg->dst_task->pi_lock);
2484         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
2485
2486         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
2487                 goto unlock;
2488
2489         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
2490                 goto unlock;
2491
2492         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
2493                 goto unlock;
2494
2495         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
2496                 goto unlock;
2497
2498         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
2499         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
2500
2501         ret = 0;
2502
2503 unlock:
2504         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
2505         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
2506         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
2507
2508         return ret;
2509 }
2510
2511 /*
2512  * Cross migrate two tasks
2513  */
2514 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
2515                 int target_cpu, int curr_cpu)
2516 {
2517         struct migration_swap_arg arg;
2518         int ret = -EINVAL;
2519
2520         arg = (struct migration_swap_arg){
2521                 .src_task = cur,
2522                 .src_cpu = curr_cpu,
2523                 .dst_task = p,
2524                 .dst_cpu = target_cpu,
2525         };
2526
2527         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
2528                 goto out;
2529
2530         /*
2531          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
2532          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
2533          */
2534         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
2535                 goto out;
2536
2537         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
2538                 goto out;
2539
2540         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
2541                 goto out;
2542
2543         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
2544         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
2545
2546 out:
2547         return ret;
2548 }
2549 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2550
2551 /*
2552  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2553  *
2554  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2555  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2556  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2557  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2558  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2559  * @p has remained unscheduled the whole time.
2560  *
2561  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2562  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2563  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2564  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2565  * waiting to become inactive.
2566  */
2567 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2568 {
2569         int running, queued;
2570         struct rq_flags rf;
2571         unsigned long ncsw;
2572         struct rq *rq;
2573
2574         for (;;) {
2575                 /*
2576                  * We do the initial early heuristics without holding
2577                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2578                  * the runqueue lock when things look like they will
2579                  * work out!
2580                  */
2581                 rq = task_rq(p);
2582
2583                 /*
2584                  * If the task is actively running on another CPU
2585                  * still, just relax and busy-wait without holding
2586                  * any locks.
2587                  *
2588                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2589                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2590                  * But we don't care, since "task_running()" will
2591                  * return false if the runqueue has changed and p
2592                  * is actually now running somewhere else!
2593                  */
2594                 while (task_running(rq, p)) {
2595                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2596                                 return 0;
2597                         cpu_relax();
2598                 }
2599
2600                 /*
2601                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2602                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2603                  * just go back and repeat.
2604                  */
2605                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
2606                 trace_sched_wait_task(p);
2607                 running = task_running(rq, p);
2608                 queued = task_on_rq_queued(p);
2609                 ncsw = 0;
2610                 if (!match_state || p->state == match_state)
2611                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2612                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2613
2614                 /*
2615                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2616                  */
2617                 if (unlikely(!ncsw))
2618                         break;
2619
2620                 /*
2621                  * Was it really running after all now that we
2622                  * checked with the proper locks actually held?
2623                  *
2624                  * Oops. Go back and try again..
2625                  */
2626                 if (unlikely(running)) {
2627                         cpu_relax();
2628                         continue;
2629                 }
2630
2631                 /*
2632                  * It's not enough that it's not actively running,
2633                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2634                  * preempted!
2635                  *
2636                  * So if it was still runnable (but just not actively
2637                  * running right now), it's preempted, and we should
2638                  * yield - it could be a while.
2639                  */
2640                 if (unlikely(queued)) {
2641                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
2642
2643                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2644                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2645                         continue;
2646                 }
2647
2648                 /*
2649                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2650                  * runnable, which means that it will never become
2651                  * running in the future either. We're all done!
2652                  */
2653                 break;
2654         }
2655
2656         return ncsw;
2657 }
2658
2659 /***
2660  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2661  * @p: the to-be-kicked thread
2662  *
2663  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2664  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2665  *
2666  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2667  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2668  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2669  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2670  * achieved as well.
2671  */
2672 void kick_process(struct task_struct *p)
2673 {
2674         int cpu;
2675
2676         preempt_disable();
2677         cpu = task_cpu(p);
2678         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2679                 smp_send_reschedule(cpu);
2680         preempt_enable();
2681 }
2682 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2683
2684 /*
2685  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2686  *
2687  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
2688  *
2689  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
2690  *
2691  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
2692  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
2693  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
2694  *    see it.
2695  *
2696  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
2697  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
2698  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
2699  *    off.
2700  *
2701  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
2702  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
2703  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
2704  * to satisfy the above rules.
2705  */
2706 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2707 {
2708         int nid = cpu_to_node(cpu);
2709         const struct cpumask *nodemask = NULL;
2710         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
2711         int dest_cpu;
2712
2713         /*
2714          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
2715          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
2716          * select the CPU on the other node.
2717          */
2718         if (nid != -1) {
2719                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
2720
2721                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2722                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
2723                         if (!cpu_active(dest_cpu))
2724                                 continue;
2725                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr))
2726                                 return dest_cpu;
2727                 }
2728         }
2729
2730         for (;;) {
2731                 /* Any allowed, online CPU? */
2732                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
2733                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2734                                 continue;
2735
2736                         goto out;
2737                 }
2738
2739                 /* No more Mr. Nice Guy. */
2740                 switch (state) {
2741                 case cpuset:
2742                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
2743                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2744                                 state = possible;
2745                                 break;
2746                         }
2747                         fallthrough;
2748                 case possible:
2749                         /*
2750                          * XXX When called from select_task_rq() we only
2751                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
2752                          *
2753                          * More yuck to audit.
2754                          */
2755                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
2756                         state = fail;
2757                         break;
2758
2759                 case fail:
2760                         BUG();
2761                         break;
2762                 }
2763         }
2764
2765 out:
2766         if (state != cpuset) {
2767                 /*
2768                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2769                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2770                  * leave kernel.
2771                  */
2772                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2773                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2774                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2775                 }
2776         }
2777
2778         return dest_cpu;
2779 }
2780
2781 /*
2782  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
2783  */
2784 static inline
2785 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2786 {
2787         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2788
2789         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
2790                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
2791         else
2792                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
2793
2794         /*
2795          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2796          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
2797          * CPU.
2798          *
2799          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2800          *
2801          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2802          *   not worry about this generic constraint ]
2803          */
2804         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
2805                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2806
2807         return cpu;
2808 }
2809
2810 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2811 {
2812         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
2813         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2814         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2815
2816         if (stop) {
2817                 /*
2818                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2819                  * userspace knows about and won't get confused about.
2820                  *
2821                  * Also, it will make PI more or less work without too
2822                  * much confusion -- but then, stop work should not
2823                  * rely on PI working anyway.
2824                  */
2825                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2826
2827                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2828
2829                 /*
2830                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
2831                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
2832                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
2833                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
2834                  * around the current task.
2835                  *
2836                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
2837                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
2838                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
2839                  * own class.
2840                  */
2841                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
2842         }
2843
2844         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2845
2846         if (old_stop) {
2847                 /*
2848                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2849                  * it can die in pieces.
2850                  */
2851                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2852         }
2853 }
2854
2855 #else /* CONFIG_SMP */
2856
2857 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2858                                          const struct cpumask *new_mask,
2859                                          u32 flags)
2860 {
2861         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
2862 }
2863
2864 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2865
2866 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2867 {
2868         return false;
2869 }
2870
2871 #endif /* !CONFIG_SMP */
2872
2873 static void
2874 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2875 {
2876         struct rq *rq;
2877
2878         if (!schedstat_enabled())
2879                 return;
2880
2881         rq = this_rq();
2882
2883 #ifdef CONFIG_SMP
2884         if (cpu == rq->cpu) {
2885                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
2886                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
2887         } else {
2888                 struct sched_domain *sd;
2889
2890                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
2891                 rcu_read_lock();
2892                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
2893                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2894                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
2895                                 break;
2896                         }
2897                 }
2898                 rcu_read_unlock();
2899         }
2900
2901         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2902                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2903 #endif /* CONFIG_SMP */
2904
2905         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
2906         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
2907
2908         if (wake_flags & WF_SYNC)
2909                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
2910 }
2911
2912 /*
2913  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2914  */
2915 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
2916                            struct rq_flags *rf)
2917 {
2918         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2919         p->state = TASK_RUNNING;
2920         trace_sched_wakeup(p);
2921
2922 #ifdef CONFIG_SMP
2923         if (p->sched_class->task_woken) {
2924                 /*
2925                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
2926                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
2927                  */
2928                 rq_unpin_lock(rq, rf);
2929                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2930                 rq_repin_lock(rq, rf);
2931         }
2932
2933         if (rq->idle_stamp) {
2934                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
2935                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
2936
2937                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2938
2939                 if (rq->avg_idle > max)
2940                         rq->avg_idle = max;
2941
2942                 rq->idle_stamp = 0;
2943         }
2944 #endif
2945 }
2946
2947 static void
2948 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
2949                  struct rq_flags *rf)
2950 {
2951         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
2952
2953         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2954
2955         if (p->sched_contributes_to_load)
2956                 rq->nr_uninterruptible--;
2957
2958 #ifdef CONFIG_SMP
2959         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2960                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
2961         else
2962 #endif
2963         if (p->in_iowait) {
2964                 delayacct_blkio_end(p);
2965                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2966         }
2967
2968         activate_task(rq, p, en_flags);
2969         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
2970 }
2971
2972 /*
2973  * Consider @p being inside a wait loop:
2974  *
2975  *   for (;;) {
2976  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2977  *
2978  *      if (CONDITION)
2979  *         break;
2980  *
2981  *      schedule();
2982  *   }
2983  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
2984  *
2985  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
2986  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
2987  * an atomic manner.
2988  *
2989  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
2990  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
2991  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
2992  * need to do a full wakeup with enqueue.
2993  *
2994  * Returns: %true when the wakeup is done,
2995  *          %false otherwise.
2996  */
2997 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
2998 {
2999         struct rq_flags rf;
3000         struct rq *rq;
3001         int ret = 0;
3002
3003         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3004         if (task_on_rq_queued(p)) {
3005                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3006                 update_rq_clock(rq);
3007                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3008                 ret = 1;
3009         }
3010         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3011
3012         return ret;
3013 }
3014
3015 #ifdef CONFIG_SMP
3016 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3017 {
3018         struct llist_node *llist = arg;
3019         struct rq *rq = this_rq();
3020         struct task_struct *p, *t;
3021         struct rq_flags rf;
3022
3023         if (!llist)
3024                 return;
3025
3026         /*
3027          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3028          * Races such that false-negatives are possible, since they
3029          * are shorter lived that false-positives would be.
3030          */
3031         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3032
3033         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3034         update_rq_clock(rq);
3035
3036         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3037                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3038                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3039
3040                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3041                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3042
3043                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3044         }
3045
3046         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3047 }
3048
3049 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3050 {
3051         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3052
3053         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3054                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3055         else
3056                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3057 }
3058
3059 /*
3060  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3061  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3062  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3063  * of the wakeup instead of the waker.
3064  */
3065 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3066 {
3067         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3068
3069         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3070
3071         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3072         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3073 }
3074
3075 void wake_up_if_idle(int cpu)
3076 {
3077         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3078         struct rq_flags rf;
3079
3080         rcu_read_lock();
3081
3082         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3083                 goto out;
3084
3085         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
3086                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3087         } else {
3088                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3089                 if (is_idle_task(rq->curr))
3090                         smp_send_reschedule(cpu);
3091                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3092                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3093         }
3094
3095 out:
3096         rcu_read_unlock();
3097 }
3098
3099 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3100 {
3101         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3102 }
3103
3104 static inline bool ttwu_queue_cond(int cpu, int wake_flags)
3105 {
3106         /*
3107          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3108          * in hotplug state.
3109          */
3110         if (!cpu_active(cpu))
3111                 return false;
3112
3113         /*
3114          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3115          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3116          */
3117         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3118                 return true;
3119
3120         /*
3121          * If the task is descheduling and the only running task on the
3122          * CPU then use the wakelist to offload the task activation to
3123          * the soon-to-be-idle CPU as the current CPU is likely busy.
3124          * nr_running is checked to avoid unnecessary task stacking.
3125          */
3126         if ((wake_flags & WF_ON_CPU) && cpu_rq(cpu)->nr_running <= 1)
3127                 return true;
3128
3129         return false;
3130 }
3131
3132 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3133 {
3134         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(cpu, wake_flags)) {
3135                 if (WARN_ON_ONCE(cpu == smp_processor_id()))
3136                         return false;
3137
3138                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3139                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3140                 return true;
3141         }
3142
3143         return false;
3144 }
3145
3146 #else /* !CONFIG_SMP */
3147
3148 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3149 {
3150         return false;
3151 }
3152
3153 #endif /* CONFIG_SMP */
3154
3155 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3156 {
3157         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3158         struct rq_flags rf;
3159
3160         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3161                 return;
3162
3163         rq_lock(rq, &rf);
3164         update_rq_clock(rq);
3165         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3166         rq_unlock(rq, &rf);
3167 }
3168
3169 /*
3170  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3171  *
3172  *  MIGRATION
3173  *
3174  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3175  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3176  * execution on its new CPU [c1].
3177  *
3178  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3179  *
3180  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3181  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3182  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3183  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3184  *
3185  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3186  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3187  *
3188  * Example:
3189  *
3190  *   CPU0            CPU1            CPU2
3191  *
3192  *   LOCK rq(0)->lock
3193  *   sched-out X
3194  *   sched-in Y
3195  *   UNLOCK rq(0)->lock
3196  *
3197  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3198  *                                   dequeue X
3199  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3200  *
3201  *                                   LOCK rq(1)->lock
3202  *                                   enqueue X
3203  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3204  *
3205  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3206  *                   sched-out Z
3207  *                   sched-in X
3208  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3209  *
3210  *
3211  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3212  *
3213  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3214  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3215  * chain to provide order. Instead we do:
3216  *
3217  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3218  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3219  *
3220  * Example:
3221  *
3222  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3223  *
3224  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3225  *   dequeue X
3226  *   sched-out X
3227  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3228  *
3229  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3230  *                    X->state = WAKING
3231  *                    set_task_cpu(X,2)
3232  *
3233  *                    LOCK rq(2)->lock
3234  *                    enqueue X
3235  *                    X->state = RUNNING
3236  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3237  *
3238  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3239  *                                          sched-out Z
3240  *                                          sched-in X
3241  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3242  *
3243  *                    UNLOCK X->pi_lock
3244  *   UNLOCK rq(0)->lock
3245  *
3246  *
3247  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
3248  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
3249  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
3250  */
3251
3252 /**
3253  * try_to_wake_up - wake up a thread
3254  * @p: the thread to be awakened
3255  * @state: the mask of task states that can be woken
3256  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
3257  *
3258  * Conceptually does:
3259  *
3260  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
3261  *
3262  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
3263  *
3264  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
3265  *
3266  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
3267  * with set_current_state().
3268  *
3269  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
3270  *
3271  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
3272  *  - p->sched_class
3273  *  - p->cpus_ptr
3274  *  - p->sched_task_group
3275  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
3276  *
3277  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
3278  * Takes rq->lock in:
3279  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
3280  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
3281  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
3282  *
3283  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
3284  * many memory barriers and their comments for details.
3285  *
3286  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
3287  *         %false otherwise.
3288  */
3289 static int
3290 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
3291 {
3292         unsigned long flags;
3293         int cpu, success = 0;
3294
3295         preempt_disable();
3296         if (p == current) {
3297                 /*
3298                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
3299                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
3300                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
3301                  * without taking any locks.
3302                  *
3303                  * In particular:
3304                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
3305                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
3306                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
3307                  */
3308                 if (!(p->state & state))
3309                         goto out;
3310
3311                 success = 1;
3312                 trace_sched_waking(p);
3313                 p->state = TASK_RUNNING;
3314                 trace_sched_wakeup(p);
3315                 goto out;
3316         }
3317
3318         /*
3319          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
3320          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
3321          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
3322          * in set_current_state() that the waiting thread does.
3323          */
3324         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3325         smp_mb__after_spinlock();
3326         if (!(p->state & state))
3327                 goto unlock;
3328
3329         trace_sched_waking(p);
3330
3331         /* We're going to change ->state: */
3332         success = 1;
3333
3334         /*
3335          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
3336          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
3337          * in smp_cond_load_acquire() below.
3338          *
3339          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
3340          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
3341          *   UNLOCK rq->lock
3342          *
3343          * __schedule() (switch to task 'p')
3344          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3345          *   smp_mb__after_spinlock();
3346          *   UNLOCK rq->lock
3347          *
3348          * [task p]
3349          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
3350          *
3351          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3352          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3353          *
3354          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
3355          */
3356         smp_rmb();
3357         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
3358                 goto unlock;
3359
3360 #ifdef CONFIG_SMP
3361         /*
3362          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
3363          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
3364          *
3365          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
3366          * from the runqueue.
3367          *
3368          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
3369          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
3370          *   UNLOCK rq->lock
3371          *
3372          * __schedule() (put 'p' to sleep)
3373          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3374          *   smp_mb__after_spinlock();
3375          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
3376          *
3377          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3378          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3379          *
3380          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
3381          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
3382          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
3383          */
3384         smp_acquire__after_ctrl_dep();
3385
3386         /*
3387          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
3388          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
3389          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
3390          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
3391          */
3392         p->state = TASK_WAKING;
3393
3394         /*
3395          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3396          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
3397          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
3398          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
3399          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
3400          *
3401          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
3402          *
3403          * set_task_cpu(p, cpu);
3404          *   STORE p->cpu = @cpu
3405          * __schedule() (switch to task 'p')
3406          *   LOCK rq->lock
3407          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
3408          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
3409          *
3410          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
3411          * scheduling.
3412          */
3413         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
3414             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags | WF_ON_CPU))
3415                 goto unlock;
3416
3417         /*
3418          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3419          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
3420          *
3421          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
3422          *
3423          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
3424          * their previous state and preserve Program Order.
3425          */
3426         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3427
3428         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
3429         if (task_cpu(p) != cpu) {
3430                 if (p->in_iowait) {
3431                         delayacct_blkio_end(p);
3432                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3433                 }
3434
3435                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
3436                 psi_ttwu_dequeue(p);
3437                 set_task_cpu(p, cpu);
3438         }
3439 #else
3440         cpu = task_cpu(p);
3441 #endif /* CONFIG_SMP */
3442
3443         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
3444 unlock:
3445         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3446 out:
3447         if (success)
3448                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
3449         preempt_enable();
3450
3451         return success;
3452 }
3453
3454 /**
3455  * try_invoke_on_locked_down_task - Invoke a function on task in fixed state
3456  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
3457  * @func: Function to invoke.
3458  * @arg: Argument to function.
3459  *
3460  * If the specified task can be quickly locked into a definite state
3461  * (either sleeping or on a given runqueue), arrange to keep it in that
3462  * state while invoking @func(@arg).  This function can use ->on_rq and
3463  * task_curr() to work out what the state is, if required.  Given that
3464  * @func can be invoked with a runqueue lock held, it had better be quite
3465  * lightweight.
3466  *
3467  * Returns:
3468  *      @false if the task slipped out from under the locks.
3469  *      @true if the task was locked onto a runqueue or is sleeping.
3470  *              However, @func can override this by returning @false.
3471  */
3472 bool try_invoke_on_locked_down_task(struct task_struct *p, bool (*func)(struct task_struct *t, void *arg), void *arg)
3473 {
3474         struct rq_flags rf;
3475         bool ret = false;
3476         struct rq *rq;
3477
3478         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
3479         if (p->on_rq) {
3480                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3481                 if (task_rq(p) == rq)
3482                         ret = func(p, arg);
3483                 rq_unlock(rq, &rf);
3484         } else {
3485                 switch (p->state) {
3486                 case TASK_RUNNING:
3487                 case TASK_WAKING:
3488                         break;
3489                 default:
3490                         smp_rmb(); // See smp_rmb() comment in try_to_wake_up().
3491                         if (!p->on_rq)
3492                                 ret = func(p, arg);
3493                 }
3494         }
3495         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
3496         return ret;
3497 }
3498
3499 /**
3500  * wake_up_process - Wake up a specific process
3501  * @p: The process to be woken up.
3502  *
3503  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
3504  * processes.
3505  *
3506  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
3507  *
3508  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
3509  */
3510 int wake_up_process(struct task_struct *p)
3511 {
3512         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
3513 }
3514 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
3515
3516 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
3517 {
3518         return try_to_wake_up(p, state, 0);
3519 }
3520
3521 /*
3522  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
3523  * p is forked by current.
3524  *
3525  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
3526  */
3527 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
3528 {
3529         p->on_rq                        = 0;
3530
3531         p->se.on_rq                     = 0;
3532         p->se.exec_start                = 0;
3533         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
3534         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
3535         p->se.nr_migrations             = 0;
3536         p->se.vruntime                  = 0;
3537         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
3538
3539 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3540         p->se.cfs_rq                    = NULL;
3541 #endif
3542
3543 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3544         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
3545         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
3546 #endif
3547
3548         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
3549         init_dl_task_timer(&p->dl);
3550         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
3551         __dl_clear_params(p);
3552
3553         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
3554         p->rt.timeout           = 0;
3555         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
3556         p->rt.on_rq             = 0;
3557         p->rt.on_list           = 0;
3558
3559 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3560         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
3561 #endif
3562
3563 #ifdef CONFIG_COMPACTION
3564         p->capture_control = NULL;
3565 #endif
3566         init_numa_balancing(clone_flags, p);
3567 #ifdef CONFIG_SMP
3568         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
3569         p->migration_pending = NULL;
3570 #endif
3571 }
3572
3573 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
3574
3575 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3576
3577 void set_numabalancing_state(bool enabled)
3578 {
3579         if (enabled)
3580                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
3581         else
3582                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
3583 }
3584
3585 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
3586 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
3587                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3588 {
3589         struct ctl_table t;
3590         int err;
3591         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
3592
3593         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
3594                 return -EPERM;
3595
3596         t = *table;
3597         t.data = &state;
3598         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3599         if (err < 0)
3600                 return err;
3601         if (write)
3602                 set_numabalancing_state(state);
3603         return err;
3604 }
3605 #endif
3606 #endif
3607
3608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3609
3610 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
3611 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
3612
3613 static void set_schedstats(bool enabled)
3614 {
3615         if (enabled)
3616                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
3617         else
3618                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
3619 }
3620
3621 void force_schedstat_enabled(void)
3622 {
3623         if (!schedstat_enabled()) {
3624                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
3625                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
3626         }
3627 }
3628
3629 static int __init setup_schedstats(char *str)
3630 {
3631         int ret = 0;
3632         if (!str)
3633                 goto out;
3634
3635         /*
3636          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
3637          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
3638          * variable so init_schedstats() can do it later.
3639          */
3640         if (!strcmp(str, "enable")) {
3641                 __sched_schedstats = true;
3642                 ret = 1;
3643         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
3644                 __sched_schedstats = false;
3645                 ret = 1;
3646         }
3647 out:
3648         if (!ret)
3649                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
3650
3651         return ret;
3652 }
3653 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
3654
3655 static void __init init_schedstats(void)
3656 {
3657         set_schedstats(__sched_schedstats);
3658 }
3659
3660 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
3661 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
3662                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
3663 {
3664         struct ctl_table t;
3665         int err;
3666         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
3667
3668         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
3669                 return -EPERM;
3670
3671         t = *table;
3672         t.data = &state;
3673         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3674         if (err < 0)
3675                 return err;
3676         if (write)
3677                 set_schedstats(state);
3678         return err;
3679 }
3680 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
3681 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
3682 static inline void init_schedstats(void) {}
3683 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
3684
3685 /*
3686  * fork()/clone()-time setup:
3687  */
3688 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
3689 {
3690         unsigned long flags;
3691
3692         __sched_fork(clone_flags, p);
3693         /*
3694          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
3695          * nobody will actually run it, and a signal or other external
3696          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
3697          */
3698         p->state = TASK_NEW;
3699
3700         /*
3701          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
3702          */
3703         p->prio = current->normal_prio;
3704
3705         uclamp_fork(p);
3706
3707         /*
3708          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
3709          */
3710         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
3711                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3712                         p->policy = SCHED_NORMAL;
3713                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3714                         p->rt_priority = 0;
3715                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3716                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3717
3718                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3719                 set_load_weight(p, false);
3720
3721                 /*
3722                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3723                  * fulfilled its duty:
3724                  */
3725                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3726         }
3727
3728         if (dl_prio(p->prio))
3729                 return -EAGAIN;
3730         else if (rt_prio(p->prio))
3731                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3732         else
3733                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3734
3735         init_entity_runnable_average(&p->se);
3736
3737         /*
3738          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3739          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3740          * is ran before sched_fork().
3741          *
3742          * Silence PROVE_RCU.
3743          */
3744         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3745         rseq_migrate(p);
3746         /*
3747          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
3748          * so use __set_task_cpu().
3749          */
3750         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
3751         if (p->sched_class->task_fork)
3752                 p->sched_class->task_fork(p);
3753         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3754
3755 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
3756         if (likely(sched_info_on()))
3757                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3758 #endif
3759 #if defined(CONFIG_SMP)
3760         p->on_cpu = 0;
3761 #endif
3762         init_task_preempt_count(p);
3763 #ifdef CONFIG_SMP
3764         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3765         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
3766 #endif
3767         return 0;
3768 }
3769
3770 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
3771 {
3772         uclamp_post_fork(p);
3773 }
3774
3775 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
3776 {
3777         if (runtime == RUNTIME_INF)
3778                 return BW_UNIT;
3779
3780         /*
3781          * Doing this here saves a lot of checks in all
3782          * the calling paths, and returning zero seems
3783          * safe for them anyway.
3784          */
3785         if (period == 0)
3786                 return 0;
3787
3788         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
3789 }
3790
3791 /*
3792  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3793  *
3794  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3795  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3796  * on the runqueue and wakes it.
3797  */
3798 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3799 {
3800         struct rq_flags rf;
3801         struct rq *rq;
3802
3803         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
3804         p->state = TASK_RUNNING;
3805 #ifdef CONFIG_SMP
3806         /*
3807          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3808          *  - cpus_ptr can change in the fork path
3809          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
3810          *
3811          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
3812          * as we're not fully set-up yet.
3813          */
3814         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
3815         rseq_migrate(p);
3816         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
3817 #endif
3818         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3819         update_rq_clock(rq);
3820         post_init_entity_util_avg(p);
3821
3822         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
3823         trace_sched_wakeup_new(p);
3824         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3825 #ifdef CONFIG_SMP
3826         if (p->sched_class->task_woken) {
3827                 /*
3828                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
3829                  * drop it.
3830                  */
3831                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
3832                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3833                 rq_repin_lock(rq, &rf);
3834         }
3835 #endif
3836         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3837 }
3838
3839 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3840
3841 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
3842
3843 void preempt_notifier_inc(void)
3844 {
3845         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
3846 }
3847 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
3848
3849 void preempt_notifier_dec(void)
3850 {
3851         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
3852 }
3853 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
3854
3855 /**
3856  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3857  * @notifier: notifier struct to register
3858  */
3859 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3860 {
3861         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3862                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
3863
3864         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3865 }
3866 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3867
3868 /**
3869  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3870  * @notifier: notifier struct to unregister
3871  *
3872  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
3873  */
3874 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3875 {
3876         hlist_del(&notifier->link);
3877 }
3878 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3879
3880 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3881 {
3882         struct preempt_notifier *notifier;
3883
3884         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
3885                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3886 }
3887
3888 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3889 {
3890         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3891                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
3892 }
3893
3894 static void
3895 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3896                                    struct task_struct *next)
3897 {
3898         struct preempt_notifier *notifier;
3899
3900         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
3901                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3902 }
3903
3904 static __always_inline void
3905 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3906                                  struct task_struct *next)
3907 {
3908         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3909                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
3910 }
3911
3912 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3913
3914 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3915 {
3916 }
3917
3918 static inline void
3919 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3920                                  struct task_struct *next)
3921 {
3922 }
3923
3924 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3925
3926 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
3927 {
3928 #ifdef CONFIG_SMP
3929         /*
3930          * Claim the task as running, we do this before switching to it
3931          * such that any running task will have this set.
3932          *
3933          * See the ttwu() WF_ON_CPU case and its ordering comment.
3934          */
3935         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
3936 #endif
3937 }
3938
3939 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
3940 {
3941 #ifdef CONFIG_SMP
3942         /*
3943          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
3944          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
3945          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
3946          * finished.
3947          *
3948          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
3949          * happen before this.
3950          *
3951          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
3952          */
3953         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
3954 #endif
3955 }
3956
3957 #ifdef CONFIG_SMP
3958
3959 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
3960 {
3961         void (*func)(struct rq *rq);
3962         struct callback_head *next;
3963
3964         lockdep_assert_held(&rq->lock);
3965
3966         while (head) {
3967                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
3968                 next = head->next;
3969                 head->next = NULL;
3970                 head = next;
3971
3972                 func(rq);
3973         }
3974 }
3975
3976 static void balance_push(struct rq *rq);
3977
3978 struct callback_head balance_push_callback = {
3979         .next = NULL,
3980         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
3981 };
3982
3983 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
3984 {
3985         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
3986
3987         lockdep_assert_held(&rq->lock);
3988         if (head)
3989                 rq->balance_callback = NULL;
3990
3991         return head;
3992 }
3993
3994 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
3995 {
3996         do_balance_callbacks(rq, splice_balance_callbacks(rq));
3997 }
3998
3999 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4000 {
4001         unsigned long flags;
4002
4003         if (unlikely(head)) {
4004                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4005                 do_balance_callbacks(rq, head);
4006                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4007         }
4008 }
4009
4010 #else
4011
4012 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4013 {
4014 }
4015
4016 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4017 {
4018         return NULL;
4019 }
4020
4021 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4022 {
4023 }
4024
4025 #endif
4026
4027 static inline void
4028 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4029 {
4030         /*
4031          * Since the runqueue lock will be released by the next
4032          * task (which is an invalid locking op but in the case
4033          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4034          * do an early lockdep release here:
4035          */
4036         rq_unpin_lock(rq, rf);
4037         spin_release(&rq->lock.dep_map, _THIS_IP_);
4038 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4039         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4040         rq->lock.owner = next;
4041 #endif
4042 }
4043
4044 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4045 {
4046         /*
4047          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4048          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4049          * prev into current:
4050          */
4051         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4052         __balance_callbacks(rq);
4053         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4054 }
4055
4056 /*
4057  * NOP if the arch has not defined these:
4058  */
4059
4060 #ifndef prepare_arch_switch
4061 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4062 #endif
4063
4064 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4065 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4066 #endif
4067
4068 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4069 {
4070 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4071         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4072                 __kmap_local_sched_out();
4073 #endif
4074 }
4075
4076 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4077 {
4078 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4079         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4080                 __kmap_local_sched_in();
4081 #endif
4082 }
4083
4084 /**
4085  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4086  * @rq: the runqueue preparing to switch
4087  * @prev: the current task that is being switched out
4088  * @next: the task we are going to switch to.
4089  *
4090  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4091  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4092  * switch.
4093  *
4094  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4095  * hooks.
4096  */
4097 static inline void
4098 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4099                     struct task_struct *next)
4100 {
4101         kcov_prepare_switch(prev);
4102         sched_info_switch(rq, prev, next);
4103         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4104         rseq_preempt(prev);
4105         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4106         kmap_local_sched_out();
4107         prepare_task(next);
4108         prepare_arch_switch(next);
4109 }
4110
4111 /**
4112  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4113  * @prev: the thread we just switched away from.
4114  *
4115  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4116  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4117  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4118  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4119  *
4120  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4121  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4122  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4123  * details.)
4124  *
4125  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4126  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4127  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4128  * because prev may have moved to another CPU.
4129  */
4130 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4131         __releases(rq->lock)
4132 {
4133         struct rq *rq = this_rq();
4134         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4135         long prev_state;
4136
4137         /*
4138          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4139          * because it left us after:
4140          *
4141          *      schedule()
4142          *        preempt_disable();                    // 1
4143          *        __schedule()
4144          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4145          *
4146          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
4147          */
4148         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
4149                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
4150                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
4151                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
4152
4153         rq->prev_mm = NULL;
4154
4155         /*
4156          * A task struct has one reference for the use as "current".
4157          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
4158          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
4159          * the scheduled task must drop that reference.
4160          *
4161          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
4162          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
4163          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
4164          * transition, resulting in a double drop.
4165          */
4166         prev_state = prev->state;
4167         vtime_task_switch(prev);
4168         perf_event_task_sched_in(prev, current);
4169         finish_task(prev);
4170         finish_lock_switch(rq);
4171         finish_arch_post_lock_switch();
4172         kcov_finish_switch(current);
4173         /*
4174          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
4175          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
4176          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
4177          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
4178          * disabled either.
4179          */
4180         kmap_local_sched_in();
4181
4182         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
4183         /*
4184          * When switching through a kernel thread, the loop in
4185          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
4186          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
4187          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
4188          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
4189          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
4190          *
4191          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
4192          *   provided by mmdrop(),
4193          * - a sync_core for SYNC_CORE.
4194          */
4195         if (mm) {
4196                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
4197                 mmdrop(mm);
4198         }
4199         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
4200                 if (prev->sched_class->task_dead)
4201                         prev->sched_class->task_dead(prev);
4202
4203                 /*
4204                  * Remove function-return probe instances associated with this
4205                  * task and put them back on the free list.
4206                  */
4207                 kprobe_flush_task(prev);
4208
4209                 /* Task is done with its stack. */
4210                 put_task_stack(prev);
4211
4212                 put_task_struct_rcu_user(prev);
4213         }
4214
4215         tick_nohz_task_switch();
4216         return rq;
4217 }
4218
4219 /**
4220  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
4221  * @prev: the thread we just switched away from.
4222  */
4223 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
4224         __releases(rq->lock)
4225 {
4226         struct rq *rq;
4227
4228         /*
4229          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
4230          * finish_task_switch() for details.
4231          *
4232          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
4233          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
4234          * PREEMPT_COUNT kernels).
4235          */
4236
4237         rq = finish_task_switch(prev);
4238         preempt_enable();
4239
4240         if (current->set_child_tid)
4241                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
4242
4243         calculate_sigpending();
4244 }
4245
4246 /*
4247  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
4248  */
4249 static __always_inline struct rq *
4250 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4251                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4252 {
4253         prepare_task_switch(rq, prev, next);
4254
4255         /*
4256          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
4257          * combine the page table reload and the switch backend into
4258          * one hypercall.
4259          */
4260         arch_start_context_switch(prev);
4261
4262         /*
4263          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
4264          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
4265          *
4266          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
4267          *   user ->   user   switch
4268          */
4269         if (!next->mm) {                                // to kernel
4270                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
4271
4272                 next->active_mm = prev->active_mm;
4273                 if (prev->mm)                           // from user
4274                         mmgrab(prev->active_mm);
4275                 else
4276                         prev->active_mm = NULL;
4277         } else {                                        // to user
4278                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
4279                 /*
4280                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
4281                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
4282                  *
4283                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
4284                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
4285                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
4286                  */
4287                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
4288
4289                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
4290                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
4291                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
4292                         prev->active_mm = NULL;
4293                 }
4294         }
4295
4296         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
4297
4298         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
4299
4300         /* Here we just switch the register state and the stack. */
4301         switch_to(prev, next, prev);
4302         barrier();
4303
4304         return finish_task_switch(prev);
4305 }
4306
4307 /*
4308  * nr_running and nr_context_switches:
4309  *
4310  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
4311  * threads, total number of context switches performed since bootup.
4312  */
4313 unsigned long nr_running(void)
4314 {
4315         unsigned long i, sum = 0;
4316
4317         for_each_online_cpu(i)
4318                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
4319
4320         return sum;
4321 }
4322
4323 /*
4324  * Check if only the current task is running on the CPU.
4325  *
4326  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
4327  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
4328  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
4329  *
4330  * - from a non-preemptible section (of course)
4331  *
4332  * - from a thread that is bound to a single CPU
4333  *
4334  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
4335  */
4336 bool single_task_running(void)
4337 {
4338         return raw_rq()->nr_running == 1;
4339 }
4340 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
4341
4342 unsigned long long nr_context_switches(void)
4343 {
4344         int i;
4345         unsigned long long sum = 0;
4346
4347         for_each_possible_cpu(i)
4348                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
4349
4350         return sum;
4351 }
4352
4353 /*
4354  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
4355  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
4356  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
4357  * it does become runnable.
4358  */
4359
4360 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
4361 {
4362         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
4363 }
4364
4365 /*
4366  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
4367  *
4368  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
4369  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
4370  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
4371  *
4372  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
4373  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
4374  * running and we'd not be idle.
4375  *
4376  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
4377  * is broken.
4378  *
4379  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
4380  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
4381  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
4382  * utilising both CPUs.
4383  *
4384  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
4385  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
4386  *
4387  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
4388  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
4389  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
4390  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
4391  *
4392  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
4393  */
4394
4395 unsigned long nr_iowait(void)
4396 {
4397         unsigned long i, sum = 0;
4398
4399         for_each_possible_cpu(i)
4400                 sum += nr_iowait_cpu(i);
4401
4402         return sum;
4403 }
4404
4405 #ifdef CONFIG_SMP
4406
4407 /*
4408  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
4409  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
4410  */
4411 void sched_exec(void)
4412 {
4413         struct task_struct *p = current;
4414         unsigned long flags;
4415         int dest_cpu;
4416
4417         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4418         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
4419         if (dest_cpu == smp_processor_id())
4420                 goto unlock;
4421
4422         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
4423                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4424
4425                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4426                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
4427                 return;
4428         }
4429 unlock:
4430         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4431 }
4432
4433 #endif
4434
4435 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4436 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
4437
4438 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4439 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
4440
4441 /*
4442  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
4443  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
4444  * we observe a high rate of cache misses in practice.
4445  * Prefetching this data results in improved performance.
4446  */
4447 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
4448 {
4449 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4450         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
4451 #else
4452         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
4453 #endif
4454         prefetch(curr);
4455         prefetch(&curr->exec_start);
4456 }
4457
4458 /*
4459  * Return accounted runtime for the task.
4460  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4461  * pending runtime that have not been accounted yet.
4462  */
4463 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4464 {
4465         struct rq_flags rf;
4466         struct rq *rq;
4467         u64 ns;
4468
4469 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
4470         /*
4471          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
4472          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
4473          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
4474          *
4475          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
4476          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
4477          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
4478          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
4479          * been accounted, so we're correct here as well.
4480          */
4481         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
4482                 return p->se.sum_exec_runtime;
4483 #endif
4484
4485         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4486         /*
4487          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
4488          * project cycles that may never be accounted to this
4489          * thread, breaking clock_gettime().
4490          */
4491         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
4492                 prefetch_curr_exec_start(p);
4493                 update_rq_clock(rq);
4494                 p->sched_class->update_curr(rq);
4495         }
4496         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4497         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4498
4499         return ns;
4500 }
4501
4502 /*
4503  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4504  * We call it with interrupts disabled.
4505  */
4506 void scheduler_tick(void)
4507 {
4508         int cpu = smp_processor_id();
4509         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4510         struct task_struct *curr = rq->curr;
4511         struct rq_flags rf;
4512         unsigned long thermal_pressure;
4513
4514         arch_scale_freq_tick();
4515         sched_clock_tick();
4516
4517         rq_lock(rq, &rf);
4518
4519         update_rq_clock(rq);
4520         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
4521         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
4522         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4523         calc_global_load_tick(rq);
4524         psi_task_tick(rq);
4525
4526         rq_unlock(rq, &rf);
4527
4528         perf_event_task_tick();
4529
4530 #ifdef CONFIG_SMP
4531         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4532         trigger_load_balance(rq);
4533 #endif
4534 }
4535
4536 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
4537
4538 struct tick_work {
4539         int                     cpu;
4540         atomic_t                state;
4541         struct delayed_work     work;
4542 };
4543 /* Values for ->state, see diagram below. */
4544 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
4545 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
4546 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
4547
4548 /*
4549  * State diagram for ->state:
4550  *
4551  *
4552  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
4553  *                    |   ^
4554  *                    |   |
4555  *                    |   | sched_tick_remote()
4556  *                    |   |
4557  *                    |   |
4558  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
4559  *                    |   ^
4560  *                    |   |
4561  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
4562  *                    |   |
4563  *                    V   |
4564  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
4565  *
4566  *
4567  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
4568  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
4569  */
4570
4571 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
4572
4573 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
4574 {
4575         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
4576         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
4577         int cpu = twork->cpu;
4578         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4579         struct task_struct *curr;
4580         struct rq_flags rf;
4581         u64 delta;
4582         int os;
4583
4584         /*
4585          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
4586          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
4587          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
4588          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
4589          * of when exactly it is running.
4590          */
4591         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
4592                 goto out_requeue;
4593
4594         rq_lock_irq(rq, &rf);
4595         curr = rq->curr;
4596         if (cpu_is_offline(cpu))
4597                 goto out_unlock;
4598
4599         update_rq_clock(rq);
4600
4601         if (!is_idle_task(curr)) {
4602                 /*
4603                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
4604                  * amount of time.
4605                  */
4606                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
4607                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
4608         }
4609         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4610
4611         calc_load_nohz_remote(rq);
4612 out_unlock:
4613         rq_unlock_irq(rq, &rf);
4614 out_requeue:
4615
4616         /*
4617          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
4618          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
4619          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
4620          * first update state to reflect hotplug activity if required.
4621          */
4622         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4623         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
4624         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
4625                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
4626 }
4627
4628 static void sched_tick_start(int cpu)
4629 {
4630         int os;
4631         struct tick_work *twork;
4632
4633         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
4634                 return;
4635
4636         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
4637
4638         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
4639         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4640         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4641         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
4642                 twork->cpu = cpu;
4643                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
4644                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
4645         }
4646 }
4647
4648 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4649 static void sched_tick_stop(int cpu)
4650 {
4651         struct tick_work *twork;
4652         int os;
4653
4654         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
4655                 return;
4656
4657         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
4658
4659         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
4660         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
4661         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
4662         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4663         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
4664 }
4665 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4666
4667 int __init sched_tick_offload_init(void)
4668 {
4669         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
4670         BUG_ON(!tick_work_cpu);
4671         return 0;
4672 }
4673
4674 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
4675 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
4676 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
4677 #endif
4678
4679 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4680                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
4681 /*
4682  * If the value passed in is equal to the current preempt count
4683  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
4684  */
4685 static inline void preempt_latency_start(int val)
4686 {
4687         if (preempt_count() == val) {
4688                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
4689 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4690                 current->preempt_disable_ip = ip;
4691 #endif
4692                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
4693         }
4694 }
4695
4696 void preempt_count_add(int val)
4697 {
4698 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4699         /*
4700          * Underflow?
4701          */
4702         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4703                 return;
4704 #endif
4705         __preempt_count_add(val);
4706 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4707         /*
4708          * Spinlock count overflowing soon?
4709          */
4710         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4711                                 PREEMPT_MASK - 10);
4712 #endif
4713         preempt_latency_start(val);
4714 }
4715 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
4716 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
4717
4718 /*
4719  * If the value passed in equals to the current preempt count
4720  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
4721  */
4722 static inline void preempt_latency_stop(int val)
4723 {
4724         if (preempt_count() == val)
4725                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
4726 }
4727
4728 void preempt_count_sub(int val)
4729 {
4730 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4731         /*
4732          * Underflow?
4733          */
4734         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4735                 return;
4736         /*
4737          * Is the spinlock portion underflowing?
4738          */
4739         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4740                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4741                 return;
4742 #endif
4743
4744         preempt_latency_stop(val);
4745         __preempt_count_sub(val);
4746 }
4747 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
4748 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
4749
4750 #else
4751 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
4752 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
4753 #endif
4754
4755 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
4756 {
4757 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4758         return p->preempt_disable_ip;
4759 #else
4760         return 0;
4761 #endif
4762 }
4763
4764 /*
4765  * Print scheduling while atomic bug:
4766  */
4767 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4768 {
4769         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
4770         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
4771
4772         if (oops_in_progress)
4773                 return;
4774
4775         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4776                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4777
4778         debug_show_held_locks(prev);
4779         print_modules();
4780         if (irqs_disabled())
4781                 print_irqtrace_events(prev);
4782         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4783             && in_atomic_preempt_off()) {
4784                 pr_err("Preemption disabled at:");
4785                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
4786         }
4787         if (panic_on_warn)
4788                 panic("scheduling while atomic\n");
4789
4790         dump_stack();
4791         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
4792 }
4793
4794 /*
4795  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4796  */
4797 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
4798 {
4799 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
4800         if (task_stack_end_corrupted(prev))
4801                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
4802
4803         if (task_scs_end_corrupted(prev))
4804                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
4805 #endif
4806
4807 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
4808         if (!preempt && prev->state && prev->non_block_count) {
4809                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
4810                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
4811                 dump_stack();
4812                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
4813         }
4814 #endif
4815
4816         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
4817                 __schedule_bug(prev);
4818                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
4819         }
4820         rcu_sleep_check();
4821         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
4822
4823         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4824
4825         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
4826 }
4827
4828 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4829                                   struct rq_flags *rf)
4830 {
4831 #ifdef CONFIG_SMP
4832         const struct sched_class *class;
4833         /*
4834          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
4835          * that when we release the rq->lock the task is in the same
4836          * state as before we took rq->lock.
4837          *
4838          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
4839          * a runnable task of @class priority or higher.
4840          */
4841         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
4842                 if (class->balance(rq, prev, rf))
4843                         break;
4844         }
4845 #endif
4846
4847         put_prev_task(rq, prev);
4848 }
4849
4850 /*
4851  * Pick up the highest-prio task:
4852  */
4853 static inline struct task_struct *
4854 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
4855 {
4856         const struct sched_class *class;
4857         struct task_struct *p;
4858
4859         /*
4860          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
4861          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
4862          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
4863          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
4864          */
4865         if (likely(prev->sched_class <= &fair_sched_class &&
4866                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4867
4868                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
4869                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
4870                         goto restart;
4871
4872                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
4873                 if (!p) {
4874                         put_prev_task(rq, prev);
4875                         p = pick_next_task_idle(rq);
4876                 }
4877
4878                 return p;
4879         }
4880
4881 restart:
4882         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
4883
4884         for_each_class(class) {
4885                 p = class->pick_next_task(rq);
4886                 if (p)
4887                         return p;
4888         }
4889
4890         /* The idle class should always have a runnable task: */
4891         BUG();
4892 }
4893
4894 /*
4895  * __schedule() is the main scheduler function.
4896  *
4897  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
4898  *
4899  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
4900  *
4901  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
4902  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
4903  *
4904  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
4905  *      interrupt handler scheduler_tick().
4906  *
4907  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
4908  *      task to the run-queue and that's it.
4909  *
4910  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
4911  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
4912  *      called on the nearest possible occasion:
4913  *
4914  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
4915  *
4916  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
4917  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
4918  *           spin_unlock()!)
4919  *
4920  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
4921  *           preemptible context
4922  *
4923  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
4924  *         then at the next:
4925  *
4926  *          - cond_resched() call
4927  *          - explicit schedule() call
4928  *          - return from syscall or exception to user-space
4929  *          - return from interrupt-handler to user-space
4930  *
4931  * WARNING: must be called with preemption disabled!
4932  */
4933 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
4934 {
4935         struct task_struct *prev, *next;
4936         unsigned long *switch_count;
4937         unsigned long prev_state;
4938         struct rq_flags rf;
4939         struct rq *rq;
4940         int cpu;
4941
4942         cpu = smp_processor_id();
4943         rq = cpu_rq(cpu);
4944         prev = rq->curr;
4945
4946         schedule_debug(prev, preempt);
4947
4948         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
4949                 hrtick_clear(rq);
4950
4951         local_irq_disable();
4952         rcu_note_context_switch(preempt);
4953
4954         /*
4955          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
4956          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
4957          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
4958          *
4959          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
4960          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
4961          *                                        wake_up_state(p, state)
4962          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
4963          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
4964          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
4965          *
4966          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
4967          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
4968          */
4969         rq_lock(rq, &rf);
4970         smp_mb__after_spinlock();
4971
4972         /* Promote REQ to ACT */
4973         rq->clock_update_flags <<= 1;
4974         update_rq_clock(rq);
4975
4976         switch_count = &prev->nivcsw;
4977
4978         /*
4979          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
4980          * that:
4981          *
4982          *  - we form a control dependency vs deactivate_task() below.
4983          *  - ptrace_{,un}freeze_traced() can change ->state underneath us.
4984          */
4985         prev_state = prev->state;
4986         if (!preempt && prev_state) {
4987                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
4988                         prev->state = TASK_RUNNING;
4989                 } else {
4990                         prev->sched_contributes_to_load =
4991                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
4992                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
4993                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
4994
4995                         if (prev->sched_contributes_to_load)
4996                                 rq->nr_uninterruptible++;
4997
4998                         /*
4999                          * __schedule()                 ttwu()
5000                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
5001                          *   if (prev_state)                goto out;
5002                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
5003                          *                                p->state = TASK_WAKING
5004                          *
5005                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
5006                          *
5007                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
5008                          */
5009                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
5010
5011                         if (prev->in_iowait) {
5012                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5013                                 delayacct_blkio_start();
5014                         }
5015                 }
5016                 switch_count = &prev->nvcsw;
5017         }
5018
5019         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
5020         clear_tsk_need_resched(prev);
5021         clear_preempt_need_resched();
5022
5023         if (likely(prev != next)) {
5024                 rq->nr_switches++;
5025                 /*
5026                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
5027                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
5028                  */
5029                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
5030                 /*
5031                  * The membarrier system call requires each architecture
5032                  * to have a full memory barrier after updating
5033                  * rq->curr, before returning to user-space.
5034                  *
5035                  * Here are the schemes providing that barrier on the
5036                  * various architectures:
5037                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
5038                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
5039                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
5040                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
5041                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
5042                  *   is a RELEASE barrier),
5043                  */
5044                 ++*switch_count;
5045
5046                 migrate_disable_switch(rq, prev);
5047                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
5048
5049                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
5050
5051                 /* Also unlocks the rq: */
5052                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
5053         } else {
5054                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5055
5056                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
5057                 __balance_callbacks(rq);
5058                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5059         }
5060 }
5061
5062 void __noreturn do_task_dead(void)
5063 {
5064         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
5065         set_special_state(TASK_DEAD);
5066
5067         /* Tell freezer to ignore us: */
5068         current->flags |= PF_NOFREEZE;
5069
5070         __schedule(false);
5071         BUG();
5072
5073         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
5074         for (;;)
5075                 cpu_relax();
5076 }
5077
5078 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
5079 {
5080         unsigned int task_flags;
5081
5082         if (!tsk->state)
5083                 return;
5084
5085         task_flags = tsk->flags;
5086         /*
5087          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
5088          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
5089          * As this function is called inside the schedule() context,
5090          * we disable preemption to avoid it calling schedule() again
5091          * in the possible wakeup of a kworker and because wq_worker_sleeping()
5092          * requires it.
5093          */
5094         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
5095                 preempt_disable();
5096                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
5097                         wq_worker_sleeping(tsk);
5098                 else
5099                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
5100                 preempt_enable_no_resched();
5101         }
5102
5103         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
5104                 return;
5105
5106         /*
5107          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
5108          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
5109          */
5110         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
5111                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
5112 }
5113
5114 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
5115 {
5116         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
5117                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
5118                         wq_worker_running(tsk);
5119                 else
5120                         io_wq_worker_running(tsk);
5121         }
5122 }
5123
5124 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
5125 {
5126         struct task_struct *tsk = current;
5127
5128         sched_submit_work(tsk);
5129         do {
5130                 preempt_disable();
5131                 __schedule(false);
5132                 sched_preempt_enable_no_resched();
5133         } while (need_resched());
5134         sched_update_worker(tsk);
5135 }
5136 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5137
5138 /*
5139  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
5140  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
5141  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
5142  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
5143  * (schedule out non-voluntarily).
5144  *
5145  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
5146  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
5147  */
5148 void __sched schedule_idle(void)
5149 {
5150         /*
5151          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
5152          * regardless because that function is a nop when the task is in a
5153          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
5154          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
5155          * TASK_RUNNING state.
5156          */
5157         WARN_ON_ONCE(current->state);
5158         do {
5159                 __schedule(false);
5160         } while (need_resched());
5161 }
5162
5163 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
5164 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
5165 {
5166         /*
5167          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
5168          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
5169          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
5170          * we find a better solution.
5171          *
5172          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
5173          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
5174          * too frequently to make sense yet.
5175          */
5176         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
5177         schedule();
5178         exception_exit(prev_state);
5179 }
5180 #endif
5181
5182 /**
5183  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
5184  *
5185  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
5186  */
5187 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
5188 {
5189         sched_preempt_enable_no_resched();
5190         schedule();
5191         preempt_disable();
5192 }
5193
5194 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
5195 {
5196         do {
5197                 /*
5198                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
5199                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
5200                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
5201                  * by the function tracer will call this function again and
5202                  * cause infinite recursion.
5203                  *
5204                  * Preemption must be disabled here before the function
5205                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
5206                  * calls. One to disable preemption without fear of being
5207                  * traced. The other to still record the preemption latency,
5208                  * which can also be traced by the function tracer.
5209                  */
5210                 preempt_disable_notrace();
5211                 preempt_latency_start(1);
5212                 __schedule(true);
5213                 preempt_latency_stop(1);
5214                 preempt_enable_no_resched_notrace();
5215
5216                 /*
5217                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5218                  * between schedule and now.
5219                  */
5220         } while (need_resched());
5221 }
5222
5223 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
5224 /*
5225  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5226  * off of preempt_enable.
5227  */
5228 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
5229 {
5230         /*
5231          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5232          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5233          */
5234         if (likely(!preemptible()))
5235                 return;
5236
5237         preempt_schedule_common();
5238 }
5239 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
5240 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5241
5242 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5243 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5244 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
5245 #endif
5246
5247
5248 /**
5249  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
5250  *
5251  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
5252  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
5253  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
5254  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
5255  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
5256  * to be called when the system is still in usermode.
5257  *
5258  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
5259  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
5260  * calling the scheduler.
5261  */
5262 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
5263 {
5264         enum ctx_state prev_ctx;
5265
5266         if (likely(!preemptible()))
5267                 return;
5268
5269         do {
5270                 /*
5271                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
5272                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
5273                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
5274                  * by the function tracer will call this function again and
5275                  * cause infinite recursion.
5276                  *
5277                  * Preemption must be disabled here before the function
5278                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
5279                  * calls. One to disable preemption without fear of being
5280                  * traced. The other to still record the preemption latency,
5281                  * which can also be traced by the function tracer.
5282                  */
5283                 preempt_disable_notrace();
5284                 preempt_latency_start(1);
5285                 /*
5286                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
5287                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
5288                  * an infinite recursion.
5289                  */
5290                 prev_ctx = exception_enter();
5291                 __schedule(true);
5292                 exception_exit(prev_ctx);
5293
5294                 preempt_latency_stop(1);
5295                 preempt_enable_no_resched_notrace();
5296         } while (need_resched());
5297 }
5298 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
5299
5300 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5301 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5302 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
5303 #endif
5304
5305 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
5306
5307 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5308
5309 #include <linux/entry-common.h>
5310
5311 /*
5312  * SC:cond_resched
5313  * SC:might_resched
5314  * SC:preempt_schedule
5315  * SC:preempt_schedule_notrace
5316  * SC:irqentry_exit_cond_resched
5317  *
5318  *
5319  * NONE:
5320  *   cond_resched               <- __cond_resched
5321  *   might_resched              <- RET0
5322  *   preempt_schedule           <- NOP
5323  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
5324  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
5325  *
5326  * VOLUNTARY:
5327  *   cond_resched               <- __cond_resched
5328  *   might_resched              <- __cond_resched
5329  *   preempt_schedule           <- NOP
5330  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
5331  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
5332  *
5333  * FULL:
5334  *   cond_resched               <- RET0
5335  *   might_resched              <- RET0
5336  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
5337  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
5338  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
5339  */
5340
5341 enum {
5342         preempt_dynamic_none = 0,
5343         preempt_dynamic_voluntary,
5344         preempt_dynamic_full,
5345 };
5346
5347 static int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
5348
5349 static int sched_dynamic_mode(const char *str)
5350 {
5351         if (!strcmp(str, "none"))
5352                 return 0;
5353
5354         if (!strcmp(str, "voluntary"))
5355                 return 1;
5356
5357         if (!strcmp(str, "full"))
5358                 return 2;
5359
5360         return -1;
5361 }
5362
5363 static void sched_dynamic_update(int mode)
5364 {
5365         /*
5366          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
5367          * the ZERO state, which is invalid.
5368          */
5369         static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5370         static_call_update(might_resched, __cond_resched);
5371         static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5372         static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5373         static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
5374
5375         switch (mode) {
5376         case preempt_dynamic_none:
5377                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5378                 static_call_update(might_resched, (typeof(&__cond_resched)) __static_call_return0);
5379                 static_call_update(preempt_schedule, (typeof(&preempt_schedule)) NULL);
5380                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, (typeof(&preempt_schedule_notrace)) NULL);
5381                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, (typeof(&irqentry_exit_cond_resched)) NULL);
5382                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
5383                 break;
5384
5385         case preempt_dynamic_voluntary:
5386                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5387                 static_call_update(might_resched, __cond_resched);
5388                 static_call_update(preempt_schedule, (typeof(&preempt_schedule)) NULL);
5389                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, (typeof(&preempt_schedule_notrace)) NULL);
5390                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, (typeof(&irqentry_exit_cond_resched)) NULL);
5391                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
5392                 break;
5393
5394         case preempt_dynamic_full:
5395                 static_call_update(cond_resched, (typeof(&__cond_resched)) __static_call_return0);
5396                 static_call_update(might_resched, (typeof(&__cond_resched)) __static_call_return0);
5397                 static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5398                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5399                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
5400                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
5401                 break;
5402         }
5403
5404         preempt_dynamic_mode = mode;
5405 }
5406
5407 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
5408 {
5409         int mode = sched_dynamic_mode(str);
5410         if (mode < 0) {
5411                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
5412                 return 1;
5413         }
5414
5415         sched_dynamic_update(mode);
5416         return 0;
5417 }
5418 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
5419
5420 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5421
5422 static ssize_t sched_dynamic_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
5423                                    size_t cnt, loff_t *ppos)
5424 {
5425         char buf[16];
5426         int mode;
5427
5428         if (cnt > 15)
5429                 cnt = 15;
5430
5431         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
5432                 return -EFAULT;
5433
5434         buf[cnt] = 0;
5435         mode = sched_dynamic_mode(strstrip(buf));
5436         if (mode < 0)
5437                 return mode;
5438
5439         sched_dynamic_update(mode);
5440
5441         *ppos += cnt;
5442
5443         return cnt;
5444 }
5445
5446 static int sched_dynamic_show(struct seq_file *m, void *v)
5447 {
5448         static const char * preempt_modes[] = {
5449                 "none", "voluntary", "full"
5450         };
5451         int i;
5452
5453         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(preempt_modes); i++) {
5454                 if (preempt_dynamic_mode == i)
5455                         seq_puts(m, "(");
5456                 seq_puts(m, preempt_modes[i]);
5457                 if (preempt_dynamic_mode == i)
5458                         seq_puts(m, ")");
5459
5460                 seq_puts(m, " ");
5461         }
5462
5463         seq_puts(m, "\n");
5464         return 0;
5465 }
5466
5467 static int sched_dynamic_open(struct inode *inode, struct file *filp)
5468 {
5469         return single_open(filp, sched_dynamic_show, NULL);
5470 }
5471
5472 static const struct file_operations sched_dynamic_fops = {
5473         .open           = sched_dynamic_open,
5474         .write          = sched_dynamic_write,
5475         .read           = seq_read,
5476         .llseek         = seq_lseek,
5477         .release        = single_release,
5478 };
5479
5480 static __init int sched_init_debug_dynamic(void)
5481 {
5482         debugfs_create_file("sched_preempt", 0644, NULL, NULL, &sched_dynamic_fops);
5483         return 0;
5484 }
5485 late_initcall(sched_init_debug_dynamic);
5486
5487 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5488 #endif /* CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
5489
5490
5491 /*
5492  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
5493  * off of irq context.
5494  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5495  * protect us against recursive calling from irq.
5496  */
5497 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
5498 {
5499         enum ctx_state prev_state;
5500
5501         /* Catch callers which need to be fixed */
5502         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
5503
5504         prev_state = exception_enter();
5505
5506         do {
5507                 preempt_disable();
5508                 local_irq_enable();
5509                 __schedule(true);
5510                 local_irq_disable();
5511                 sched_preempt_enable_no_resched();
5512         } while (need_resched());
5513
5514         exception_exit(prev_state);
5515 }
5516
5517 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5518                           void *key)
5519 {
5520         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
5521         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5522 }
5523 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5524
5525 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5526
5527 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
5528 {
5529         if (pi_task)
5530                 prio = min(prio, pi_task->prio);
5531
5532         return prio;
5533 }
5534
5535 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
5536 {
5537         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
5538
5539         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
5540 }
5541
5542 /*
5543  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5544  * @p: task to boost
5545  * @pi_task: donor task
5546  *
5547  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5548  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5549  *
5550  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
5551  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
5552  */
5553 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
5554 {
5555         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
5556                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
5557         const struct sched_class *prev_class;
5558         struct rq_flags rf;
5559         struct rq *rq;
5560
5561         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
5562         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
5563
5564         /*
5565          * If nothing changed; bail early.
5566          */
5567         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
5568                 return;
5569
5570         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
5571         update_rq_clock(rq);
5572         /*
5573          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
5574          * either lock.
5575          *
5576          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
5577          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
5578          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
5579          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
5580          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
5581          */
5582         p->pi_top_task = pi_task;
5583
5584         /*
5585          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
5586          */
5587         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
5588                 goto out_unlock;
5589
5590         /*
5591          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
5592          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
5593          *
5594          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
5595          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
5596          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
5597          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
5598          * with interrupts disabled and will complete the lock
5599          * protected section without being interrupted. So there is no
5600          * real need to boost.
5601          */
5602         if (unlikely(p == rq->idle)) {
5603                 WARN_ON(p != rq->curr);
5604                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
5605                 goto out_unlock;
5606         }
5607
5608         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
5609         oldprio = p->prio;
5610
5611         if (oldprio == prio)
5612                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
5613
5614         prev_class = p->sched_class;
5615         queued = task_on_rq_queued(p);
5616         running = task_current(rq, p);
5617         if (queued)
5618                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
5619         if (running)
5620                 put_prev_task(rq, p);
5621
5622         /*
5623          * Boosting condition are:
5624          * 1. -rt task is running and holds mutex A
5625          *      --> -dl task blocks on mutex A
5626          *
5627          * 2. -dl task is running and holds mutex A
5628          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
5629          *          running task
5630          */
5631         if (dl_prio(prio)) {
5632                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
5633                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
5634                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
5635                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
5636                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
5637                 } else {
5638                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5639                 }
5640                 p->sched_class = &dl_sched_class;
5641         } else if (rt_prio(prio)) {
5642                 if (dl_prio(oldprio))
5643                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5644                 if (oldprio < prio)
5645                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
5646                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5647         } else {
5648                 if (dl_prio(oldprio))
5649                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5650                 if (rt_prio(oldprio))
5651                         p->rt.timeout = 0;
5652                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5653         }
5654
5655         p->prio = prio;
5656
5657         if (queued)
5658                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
5659         if (running)
5660                 set_next_task(rq, p);
5661
5662         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5663 out_unlock:
5664         /* Avoid rq from going away on us: */
5665         preempt_disable();
5666
5667         rq_unpin_lock(rq, &rf);
5668         __balance_callbacks(rq);
5669         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5670
5671         preempt_enable();
5672 }
5673 #else
5674 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
5675 {
5676         return prio;
5677 }
5678 #endif
5679
5680 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5681 {
5682         bool queued, running;
5683         int old_prio;
5684         struct rq_flags rf;
5685         struct rq *rq;
5686
5687         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
5688                 return;
5689         /*
5690          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5691          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5692          */
5693         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5694         update_rq_clock(rq);
5695
5696         /*
5697          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5698          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5699          * it won't have any effect on scheduling until the task is
5700          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
5701          */
5702         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
5703                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5704                 goto out_unlock;
5705         }
5706         queued = task_on_rq_queued(p);
5707         running = task_current(rq, p);
5708         if (queued)
5709                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
5710         if (running)
5711                 put_prev_task(rq, p);
5712
5713         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5714         set_load_weight(p, true);
5715         old_prio = p->prio;
5716         p->prio = effective_prio(p);
5717
5718         if (queued)
5719                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5720         if (running)
5721                 set_next_task(rq, p);
5722
5723         /*
5724          * If the task increased its priority or is running and
5725          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5726          */
5727         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
5728
5729 out_unlock:
5730         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5731 }
5732 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5733
5734 /*
5735  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5736  * @p: task
5737  * @nice: nice value
5738  */
5739 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5740 {
5741         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
5742         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
5743
5744         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5745                 capable(CAP_SYS_NICE));
5746 }
5747
5748 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5749
5750 /*
5751  * sys_nice - change the priority of the current process.
5752  * @increment: priority increment
5753  *
5754  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5755  * does similar things.
5756  */
5757 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5758 {
5759         long nice, retval;
5760
5761         /*
5762          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5763          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5764          * and we have a single winner.
5765          */
5766         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
5767         nice = task_nice(current) + increment;
5768
5769         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
5770         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5771                 return -EPERM;
5772
5773         retval = security_task_setnice(current, nice);
5774         if (retval)
5775                 return retval;
5776
5777         set_user_nice(current, nice);
5778         return 0;
5779 }
5780
5781 #endif
5782
5783 /**
5784  * task_prio - return the priority value of a given task.
5785  * @p: the task in question.
5786  *
5787  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
5788  *
5789  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
5790  *
5791  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
5792  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
5793  * deadline                     -101             -1           0
5794  */
5795 int task_prio(const struct task_struct *p)
5796 {
5797         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5798 }
5799
5800 /**
5801  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
5802  * @cpu: the processor in question.
5803  *
5804  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
5805  */
5806 int idle_cpu(int cpu)
5807 {
5808         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5809
5810         if (rq->curr != rq->idle)
5811                 return 0;
5812
5813         if (rq->nr_running)
5814                 return 0;
5815
5816 #ifdef CONFIG_SMP
5817         if (rq->ttwu_pending)
5818                 return 0;
5819 #endif
5820
5821         return 1;
5822 }
5823
5824 /**
5825  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
5826  * @cpu: the CPU in question.
5827  *
5828  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
5829  */
5830 int available_idle_cpu(int cpu)
5831 {
5832         if (!idle_cpu(cpu))
5833                 return 0;
5834
5835         if (vcpu_is_preempted(cpu))
5836                 return 0;
5837
5838         return 1;
5839 }
5840
5841 /**
5842  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
5843  * @cpu: the processor in question.
5844  *
5845  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
5846  */
5847 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5848 {
5849         return cpu_rq(cpu)->idle;
5850 }
5851
5852 #ifdef CONFIG_SMP
5853 /*
5854  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
5855  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
5856  *
5857  * The scheduler tracks the following metrics:
5858  *
5859  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
5860  *   cpu_bw_dl()
5861  *
5862  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
5863  * synchronized windows and are thus directly comparable.
5864  *
5865  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
5866  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
5867  * in the irq utilization.
5868  *
5869  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
5870  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
5871  * required to meet deadlines.
5872  */
5873 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
5874                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
5875                                  struct task_struct *p)
5876 {
5877         unsigned long dl_util, util, irq;
5878         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5879
5880         if (!uclamp_is_used() &&
5881             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
5882                 return max;
5883         }
5884
5885         /*
5886          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
5887          * because of inaccuracies in how we track these -- see
5888          * update_irq_load_avg().
5889          */
5890         irq = cpu_util_irq(rq);
5891         if (unlikely(irq >= max))
5892                 return max;
5893
5894         /*
5895          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
5896          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
5897          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
5898          * to obtain the CPU's actual utilization.
5899          *
5900          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
5901          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
5902          * tasks.
5903          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
5904          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
5905          */
5906         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
5907         if (type == FREQUENCY_UTIL)
5908                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
5909
5910         dl_util = cpu_util_dl(rq);
5911
5912         /*
5913          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
5914          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
5915          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
5916          * that we select f_max when there is no idle time.
5917          *
5918          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
5919          * saturation when we should -- something for later.
5920          */
5921         if (util + dl_util >= max)
5922                 return max;
5923
5924         /*
5925          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
5926          * include util_dl and ignore dl_bw.
5927          */
5928         if (type == ENERGY_UTIL)
5929                 util += dl_util;
5930
5931         /*
5932          * There is still idle time; further improve the number by using the
5933          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
5934          * need to scale the task numbers:
5935          *
5936          *              max - irq
5937          *   U' = irq + --------- * U
5938          *                 max
5939          */
5940         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
5941         util += irq;
5942
5943         /*
5944          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
5945          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
5946          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
5947          * periods of time.
5948          *
5949          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
5950          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
5951          * an interface. So, we only do the latter for now.
5952          */
5953         if (type == FREQUENCY_UTIL)
5954                 util += cpu_bw_dl(rq);
5955
5956         return min(max, util);
5957 }
5958
5959 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
5960 {
5961         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu_rq(cpu)), max,
5962                                   ENERGY_UTIL, NULL);
5963 }
5964 #endif /* CONFIG_SMP */
5965
5966 /**
5967  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5968  * @pid: the pid in question.
5969  *
5970  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
5971  */
5972 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5973 {
5974         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5975 }
5976
5977 /*
5978  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
5979  * it calls know not to change it.
5980  */
5981 #define SETPARAM_POLICY -1
5982
5983 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
5984                 const struct sched_attr *attr)
5985 {
5986         int policy = attr->sched_policy;
5987
5988         if (policy == SETPARAM_POLICY)
5989                 policy = p->policy;
5990
5991         p->policy = policy;
5992
5993         if (dl_policy(policy))
5994                 __setparam_dl(p, attr);
5995         else if (fair_policy(policy))
5996                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
5997
5998         /*
5999          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
6000          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
6001          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
6002          */
6003         p->rt_priority = attr->sched_priority;
6004         p->normal_prio = normal_prio(p);
6005         set_load_weight(p, true);
6006 }
6007
6008 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
6009 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
6010                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
6011 {
6012         /*
6013          * If params can't change scheduling class changes aren't allowed
6014          * either.
6015          */
6016         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
6017                 return;
6018
6019         __setscheduler_params(p, attr);
6020
6021         /*
6022          * Keep a potential priority boosting if called from
6023          * sched_setscheduler().
6024          */
6025         p->prio = normal_prio(p);
6026         if (keep_boost)
6027                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
6028
6029         if (dl_prio(p->prio))
6030                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6031         else if (rt_prio(p->prio))
6032                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6033         else
6034                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6035 }
6036
6037 /*
6038  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
6039  */
6040 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6041 {
6042         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6043         bool match;
6044
6045         rcu_read_lock();
6046         pcred = __task_cred(p);
6047         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
6048                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
6049         rcu_read_unlock();
6050         return match;
6051 }
6052
6053 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
6054                                 const struct sched_attr *attr,
6055                                 bool user, bool pi)
6056 {
6057         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
6058                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
6059         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
6060         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
6061         const struct sched_class *prev_class;
6062         struct callback_head *head;
6063         struct rq_flags rf;
6064         int reset_on_fork;
6065         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6066         struct rq *rq;
6067
6068         /* The pi code expects interrupts enabled */
6069         BUG_ON(pi && in_interrupt());
6070 recheck:
6071         /* Double check policy once rq lock held: */
6072         if (policy < 0) {
6073                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6074                 policy = oldpolicy = p->policy;
6075         } else {
6076                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
6077
6078                 if (!valid_policy(policy))
6079                         return -EINVAL;
6080         }
6081
6082         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
6083                 return -EINVAL;
6084
6085         /*
6086          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6087          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6088          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6089          */
6090         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
6091                 return -EINVAL;
6092         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
6093             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
6094                 return -EINVAL;
6095
6096         /*
6097          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6098          */
6099         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6100                 if (fair_policy(policy)) {
6101                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
6102                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
6103                                 return -EPERM;
6104                 }
6105
6106                 if (rt_policy(policy)) {
6107                         unsigned long rlim_rtprio =
6108                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
6109
6110                         /* Can't set/change the rt policy: */
6111                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6112                                 return -EPERM;
6113
6114                         /* Can't increase priority: */
6115                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
6116                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
6117                                 return -EPERM;
6118                 }
6119
6120                  /*
6121                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
6122                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
6123                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
6124                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
6125                   */
6126                 if (dl_policy(policy))
6127                         return -EPERM;
6128
6129                 /*
6130                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
6131                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
6132                  */
6133                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
6134                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
6135                                 return -EPERM;
6136                 }
6137
6138                 /* Can't change other user's priorities: */
6139                 if (!check_same_owner(p))
6140                         return -EPERM;
6141
6142                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
6143                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6144                         return -EPERM;
6145         }
6146
6147         if (user) {
6148                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
6149                         return -EINVAL;
6150
6151                 retval = security_task_setscheduler(p);
6152                 if (retval)
6153                         return retval;
6154         }
6155
6156         /* Update task specific "requested" clamps */
6157         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
6158                 retval = uclamp_validate(p, attr);
6159                 if (retval)
6160                         return retval;
6161         }
6162
6163         if (pi)
6164                 cpuset_read_lock();
6165
6166         /*
6167          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6168          * changing the priority of the task:
6169          *
6170          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
6171          * runqueue lock must be held.
6172          */
6173         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6174         update_rq_clock(rq);
6175
6176         /*
6177          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
6178          */
6179         if (p == rq->stop) {
6180                 retval = -EINVAL;
6181                 goto unlock;
6182         }
6183
6184         /*
6185          * If not changing anything there's no need to proceed further,
6186          * but store a possible modification of reset_on_fork.
6187          */
6188         if (unlikely(policy == p->policy)) {
6189                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
6190                         goto change;
6191                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
6192                         goto change;
6193                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
6194                         goto change;
6195                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
6196                         goto change;
6197
6198                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6199                 retval = 0;
6200                 goto unlock;
6201         }
6202 change:
6203
6204         if (user) {
6205 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6206                 /*
6207                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6208                  * assigned.
6209                  */
6210                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6211                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
6212                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
6213                         retval = -EPERM;
6214                         goto unlock;
6215                 }
6216 #endif
6217 #ifdef CONFIG_SMP
6218                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
6219                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
6220                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
6221
6222                         /*
6223                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
6224                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
6225                          * will also fail if there's no bandwidth available.
6226                          */
6227                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
6228                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
6229                                 retval = -EPERM;
6230                                 goto unlock;
6231                         }
6232                 }
6233 #endif
6234         }
6235
6236         /* Re-check policy now with rq lock held: */
6237         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6238                 policy = oldpolicy = -1;
6239                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6240                 if (pi)
6241                         cpuset_read_unlock();
6242                 goto recheck;
6243         }
6244
6245         /*
6246          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
6247          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
6248          * is available.
6249          */
6250         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
6251                 retval = -EBUSY;
6252                 goto unlock;
6253         }
6254
6255         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6256         oldprio = p->prio;
6257
6258         if (pi) {
6259                 /*
6260                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
6261                  * effective priority is unchanged, we just store the new
6262                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
6263                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
6264                  * itself.
6265                  */
6266                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
6267                 if (new_effective_prio == oldprio)
6268                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
6269         }
6270
6271         queued = task_on_rq_queued(p);
6272         running = task_current(rq, p);
6273         if (queued)
6274                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
6275         if (running)
6276                 put_prev_task(rq, p);
6277
6278         prev_class = p->sched_class;
6279
6280         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
6281         __setscheduler_uclamp(p, attr);
6282
6283         if (queued) {
6284                 /*
6285                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
6286                  * increased (user space view).
6287                  */
6288                 if (oldprio < p->prio)
6289                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
6290
6291                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
6292         }
6293         if (running)
6294                 set_next_task(rq, p);
6295
6296         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6297
6298         /* Avoid rq from going away on us: */
6299         preempt_disable();
6300         head = splice_balance_callbacks(rq);
6301         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6302
6303         if (pi) {
6304                 cpuset_read_unlock();
6305                 rt_mutex_adjust_pi(p);
6306         }
6307
6308         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
6309         balance_callbacks(rq, head);
6310         preempt_enable();
6311
6312         return 0;
6313
6314 unlock:
6315         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6316         if (pi)
6317                 cpuset_read_unlock();
6318         return retval;
6319 }
6320
6321 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6322                                const struct sched_param *param, bool check)
6323 {
6324         struct sched_attr attr = {
6325                 .sched_policy   = policy,
6326                 .sched_priority = param->sched_priority,
6327                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
6328         };
6329
6330         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
6331         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
6332                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
6333                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6334                 attr.sched_policy = policy;
6335         }
6336
6337         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
6338 }
6339 /**
6340  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6341  * @p: the task in question.
6342  * @policy: new policy.
6343  * @param: structure containing the new RT priority.
6344  *
6345  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
6346  *
6347  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6348  *
6349  * NOTE that the task may be already dead.
6350  */
6351 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6352                        const struct sched_param *param)
6353 {
6354         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6355 }
6356
6357 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
6358 {
6359         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
6360 }
6361
6362 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
6363 {
6364         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
6365 }
6366
6367 /**
6368  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6369  * @p: the task in question.
6370  * @policy: new policy.
6371  * @param: structure containing the new RT priority.
6372  *
6373  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6374  * current context has permission.  For example, this is needed in
6375  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6376  * but our caller might not have that capability.
6377  *
6378  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6379  */
6380 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6381                                const struct sched_param *param)
6382 {
6383         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6384 }
6385
6386 /*
6387  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
6388  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
6389  * be doing.
6390  *
6391  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
6392  *
6393  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
6394  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
6395  * and smash them together and still expect them to work.
6396  *
6397  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
6398  *
6399  *   MAX_RT_PRIO / 2
6400  *
6401  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
6402  * know enough information to make a sensible choice.
6403  */
6404 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
6405 {
6406         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
6407         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
6408 }
6409 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
6410
6411 /*
6412  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
6413  */
6414 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
6415 {
6416         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
6417         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
6418 }
6419 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
6420
6421 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
6422 {
6423         struct sched_attr attr = {
6424                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6425                 .sched_nice = nice,
6426         };
6427         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
6428 }
6429 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
6430
6431 static int
6432 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6433 {
6434         struct sched_param lparam;
6435         struct task_struct *p;
6436         int retval;
6437
6438         if (!param || pid < 0)
6439                 return -EINVAL;
6440         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6441                 return -EFAULT;
6442
6443         rcu_read_lock();
6444         retval = -ESRCH;
6445         p = find_process_by_pid(pid);
6446         if (likely(p))
6447                 get_task_struct(p);
6448         rcu_read_unlock();
6449
6450         if (likely(p)) {
6451                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6452                 put_task_struct(p);
6453         }
6454
6455         return retval;
6456 }
6457
6458 /*
6459  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
6460  */
6461 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
6462 {
6463         u32 size;
6464         int ret;
6465
6466         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
6467         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
6468
6469         ret = get_user(size, &uattr->size);
6470         if (ret)
6471                 return ret;
6472
6473         /* ABI compatibility quirk: */
6474         if (!size)
6475                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
6476         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
6477                 goto err_size;
6478
6479         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
6480         if (ret) {
6481                 if (ret == -E2BIG)
6482                         goto err_size;
6483                 return ret;
6484         }
6485
6486         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
6487             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
6488                 return -EINVAL;
6489
6490         /*
6491          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
6492          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
6493          */
6494         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
6495
6496         return 0;
6497
6498 err_size:
6499         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
6500         return -E2BIG;
6501 }
6502
6503 /**
6504  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6505  * @pid: the pid in question.
6506  * @policy: new policy.
6507  * @param: structure containing the new RT priority.
6508  *
6509  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6510  */
6511 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
6512 {
6513         if (policy < 0)
6514                 return -EINVAL;
6515
6516         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6517 }
6518
6519 /**
6520  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6521  * @pid: the pid in question.
6522  * @param: structure containing the new RT priority.
6523  *
6524  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6525  */
6526 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6527 {
6528         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
6529 }
6530
6531 /**
6532  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
6533  * @pid: the pid in question.
6534  * @uattr: structure containing the extended parameters.
6535  * @flags: for future extension.
6536  */
6537 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
6538                                unsigned int, flags)
6539 {
6540         struct sched_attr attr;
6541         struct task_struct *p;
6542         int retval;
6543
6544         if (!uattr || pid < 0 || flags)
6545                 return -EINVAL;
6546
6547         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
6548         if (retval)
6549                 return retval;
6550
6551         if ((int)attr.sched_policy < 0)
6552                 return -EINVAL;
6553         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
6554                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
6555
6556         rcu_read_lock();
6557         retval = -ESRCH;
6558         p = find_process_by_pid(pid);
6559         if (likely(p))
6560                 get_task_struct(p);
6561         rcu_read_unlock();
6562
6563         if (likely(p)) {
6564                 retval = sched_setattr(p, &attr);
6565                 put_task_struct(p);
6566         }
6567
6568         return retval;
6569 }
6570
6571 /**
6572  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6573  * @pid: the pid in question.
6574  *
6575  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
6576  * code.
6577  */
6578 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6579 {
6580         struct task_struct *p;
6581         int retval;
6582
6583         if (pid < 0)
6584                 return -EINVAL;
6585
6586         retval = -ESRCH;
6587         rcu_read_lock();
6588         p = find_process_by_pid(pid);
6589         if (p) {
6590                 retval = security_task_getscheduler(p);
6591                 if (!retval)
6592                         retval = p->policy
6593                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6594         }
6595         rcu_read_unlock();
6596         return retval;
6597 }
6598
6599 /**
6600  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6601  * @pid: the pid in question.
6602  * @param: structure containing the RT priority.
6603  *
6604  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
6605  * code.
6606  */
6607 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6608 {
6609         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
6610         struct task_struct *p;
6611         int retval;
6612
6613         if (!param || pid < 0)
6614                 return -EINVAL;
6615
6616         rcu_read_lock();
6617         p = find_process_by_pid(pid);
6618         retval = -ESRCH;
6619         if (!p)
6620                 goto out_unlock;
6621
6622         retval = security_task_getscheduler(p);
6623         if (retval)
6624                 goto out_unlock;
6625
6626         if (task_has_rt_policy(p))
6627                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
6628         rcu_read_unlock();
6629
6630         /*
6631          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6632          */
6633         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6634
6635         return retval;
6636
6637 out_unlock:
6638         rcu_read_unlock();
6639         return retval;
6640 }
6641
6642 /*
6643  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
6644  * than what user-space knows about) to user-space.
6645  *
6646  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
6647  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
6648  * have the same size.
6649  */
6650 static int
6651 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
6652                         struct sched_attr *kattr,
6653                         unsigned int usize)
6654 {
6655         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
6656
6657         if (!access_ok(uattr, usize))
6658                 return -EFAULT;
6659
6660         /*
6661          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
6662          *
6663          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
6664          *
6665          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
6666          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
6667          *
6668          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
6669          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
6670          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
6671          * which is set to ksize in this case.
6672          */
6673         kattr->size = min(usize, ksize);
6674
6675         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
6676                 return -EFAULT;
6677
6678         return 0;
6679 }
6680
6681 /**
6682  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
6683  * @pid: the pid in question.
6684  * @uattr: structure containing the extended parameters.
6685  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
6686  * @flags: for future extension.
6687  */
6688 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
6689                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
6690 {
6691         struct sched_attr kattr = { };
6692         struct task_struct *p;
6693         int retval;
6694
6695         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
6696             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
6697                 return -EINVAL;
6698
6699         rcu_read_lock();
6700         p = find_process_by_pid(pid);
6701         retval = -ESRCH;
6702         if (!p)
6703                 goto out_unlock;
6704
6705         retval = security_task_getscheduler(p);
6706         if (retval)
6707                 goto out_unlock;
6708
6709         kattr.sched_policy = p->policy;
6710         if (p->sched_reset_on_fork)
6711                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
6712         if (task_has_dl_policy(p))
6713                 __getparam_dl(p, &kattr);
6714         else if (task_has_rt_policy(p))
6715                 kattr.sched_priority = p->rt_priority;
6716         else
6717                 kattr.sched_nice = task_nice(p);
6718
6719 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
6720         /*
6721          * This could race with another potential updater, but this is fine
6722          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
6723          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
6724          */
6725         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
6726         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
6727 #endif
6728
6729         rcu_read_unlock();
6730
6731         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
6732
6733 out_unlock:
6734         rcu_read_unlock();
6735         return retval;
6736 }
6737
6738 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6739 {
6740         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6741         struct task_struct *p;
6742         int retval;
6743
6744         rcu_read_lock();
6745
6746         p = find_process_by_pid(pid);
6747         if (!p) {
6748                 rcu_read_unlock();
6749                 return -ESRCH;
6750         }
6751
6752         /* Prevent p going away */
6753         get_task_struct(p);
6754         rcu_read_unlock();
6755
6756         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
6757                 retval = -EINVAL;
6758                 goto out_put_task;
6759         }
6760         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6761                 retval = -ENOMEM;
6762                 goto out_put_task;
6763         }
6764         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6765                 retval = -ENOMEM;
6766                 goto out_free_cpus_allowed;
6767         }
6768         retval = -EPERM;
6769         if (!check_same_owner(p)) {
6770                 rcu_read_lock();
6771                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
6772                         rcu_read_unlock();
6773                         goto out_free_new_mask;
6774                 }
6775                 rcu_read_unlock();
6776         }
6777
6778         retval = security_task_setscheduler(p);
6779         if (retval)
6780                 goto out_free_new_mask;
6781
6782
6783         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6784         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6785
6786         /*
6787          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
6788          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
6789          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
6790          * root_domain.
6791          */
6792 #ifdef CONFIG_SMP
6793         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
6794                 rcu_read_lock();
6795                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
6796                         retval = -EBUSY;
6797                         rcu_read_unlock();
6798                         goto out_free_new_mask;
6799                 }
6800                 rcu_read_unlock();
6801         }
6802 #endif
6803 again:
6804         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK);
6805
6806         if (!retval) {
6807                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6808                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6809                         /*
6810                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6811                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6812                          * cpuset's cpus_allowed
6813                          */
6814                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6815                         goto again;
6816                 }
6817         }
6818 out_free_new_mask:
6819         free_cpumask_var(new_mask);
6820 out_free_cpus_allowed:
6821         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6822 out_put_task:
6823         put_task_struct(p);
6824         return retval;
6825 }
6826
6827 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6828                              struct cpumask *new_mask)
6829 {
6830         if (len < cpumask_size())
6831                 cpumask_clear(new_mask);
6832         else if (len > cpumask_size())
6833                 len = cpumask_size();
6834
6835         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6836 }
6837
6838 /**
6839  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
6840  * @pid: pid of the process
6841  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6842  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
6843  *
6844  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6845  */
6846 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6847                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6848 {
6849         cpumask_var_t new_mask;
6850         int retval;
6851
6852         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6853                 return -ENOMEM;
6854
6855         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6856         if (retval == 0)
6857                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6858         free_cpumask_var(new_mask);
6859         return retval;
6860 }
6861
6862 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6863 {
6864         struct task_struct *p;
6865         unsigned long flags;
6866         int retval;
6867
6868         rcu_read_lock();
6869
6870         retval = -ESRCH;
6871         p = find_process_by_pid(pid);
6872         if (!p)
6873                 goto out_unlock;
6874
6875         retval = security_task_getscheduler(p);
6876         if (retval)
6877                 goto out_unlock;
6878
6879         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6880         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
6881         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6882
6883 out_unlock:
6884         rcu_read_unlock();
6885
6886         return retval;
6887 }
6888
6889 /**
6890  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
6891  * @pid: pid of the process
6892  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6893  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
6894  *
6895  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
6896  * error code otherwise.
6897  */
6898 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6899                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6900 {
6901         int ret;
6902         cpumask_var_t mask;
6903
6904         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
6905                 return -EINVAL;
6906         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
6907                 return -EINVAL;
6908
6909         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6910                 return -ENOMEM;
6911
6912         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6913         if (ret == 0) {
6914                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
6915
6916                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
6917                         ret = -EFAULT;
6918                 else
6919                         ret = retlen;
6920         }
6921         free_cpumask_var(mask);
6922
6923         return ret;
6924 }
6925
6926 static void do_sched_yield(void)
6927 {
6928         struct rq_flags rf;
6929         struct rq *rq;
6930
6931         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
6932
6933         schedstat_inc(rq->yld_count);
6934         current->sched_class->yield_task(rq);
6935
6936         preempt_disable();
6937         rq_unlock_irq(rq, &rf);
6938         sched_preempt_enable_no_resched();
6939
6940         schedule();
6941 }
6942
6943 /**
6944  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6945  *
6946  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6947  * other threads running on this CPU then this function will return.
6948  *
6949  * Return: 0.
6950  */
6951 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6952 {
6953         do_sched_yield();
6954         return 0;
6955 }
6956
6957 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
6958 int __sched __cond_resched(void)
6959 {
6960         if (should_resched(0)) {
6961                 preempt_schedule_common();
6962                 return 1;
6963         }
6964 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
6965         rcu_all_qs();
6966 #endif
6967         return 0;
6968 }
6969 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
6970 #endif
6971
6972 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6973 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
6974 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
6975
6976 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
6977 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
6978 #endif
6979
6980 /*
6981  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6982  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6983  *
6984  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
6985  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6986  * spin_unlock(), once by hand).
6987  */
6988 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6989 {
6990         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
6991         int ret = 0;
6992
6993         lockdep_assert_held(lock);
6994
6995         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6996                 spin_unlock(lock);
6997                 if (resched)
6998                         preempt_schedule_common();
6999                 else
7000                         cpu_relax();
7001                 ret = 1;
7002                 spin_lock(lock);
7003         }
7004         return ret;
7005 }
7006 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
7007
7008 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
7009 {
7010         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7011         int ret = 0;
7012
7013         lockdep_assert_held_read(lock);
7014
7015         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7016                 read_unlock(lock);
7017                 if (resched)
7018                         preempt_schedule_common();
7019                 else
7020                         cpu_relax();
7021                 ret = 1;
7022                 read_lock(lock);
7023         }
7024         return ret;
7025 }
7026 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
7027
7028 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
7029 {
7030         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7031         int ret = 0;
7032
7033         lockdep_assert_held_write(lock);
7034
7035         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7036                 write_unlock(lock);
7037                 if (resched)
7038                         preempt_schedule_common();
7039                 else
7040                         cpu_relax();
7041                 ret = 1;
7042                 write_lock(lock);
7043         }
7044         return ret;
7045 }
7046 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
7047
7048 /**
7049  * yield - yield the current processor to other threads.
7050  *
7051  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
7052  *
7053  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
7054  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
7055  * it, it's already broken.
7056  *
7057  * Typical broken usage is:
7058  *
7059  * while (!event)
7060  *      yield();
7061  *
7062  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
7063  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
7064  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
7065  *
7066  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
7067  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
7068  * If you still want to use yield(), do not!
7069  */
7070 void __sched yield(void)
7071 {
7072         set_current_state(TASK_RUNNING);
7073         do_sched_yield();
7074 }
7075 EXPORT_SYMBOL(yield);
7076
7077 /**
7078  * yield_to - yield the current processor to another thread in
7079  * your thread group, or accelerate that thread toward the
7080  * processor it's on.
7081  * @p: target task
7082  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
7083  *
7084  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
7085  * can't go away on us before we can do any checks.
7086  *
7087  * Return:
7088  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
7089  *      false (0) if we failed to boost the target.
7090  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
7091  */
7092 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
7093 {
7094         struct task_struct *curr = current;
7095         struct rq *rq, *p_rq;
7096         unsigned long flags;
7097         int yielded = 0;
7098
7099         local_irq_save(flags);
7100         rq = this_rq();
7101
7102 again:
7103         p_rq = task_rq(p);
7104         /*
7105          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
7106          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
7107          */
7108         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
7109                 yielded = -ESRCH;
7110                 goto out_irq;
7111         }
7112
7113         double_rq_lock(rq, p_rq);
7114         if (task_rq(p) != p_rq) {
7115                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
7116                 goto again;
7117         }
7118
7119         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
7120                 goto out_unlock;
7121
7122         if (curr->sched_class != p->sched_class)
7123                 goto out_unlock;
7124
7125         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
7126                 goto out_unlock;
7127
7128         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
7129         if (yielded) {
7130                 schedstat_inc(rq->yld_count);
7131                 /*
7132                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
7133                  * fairness.
7134                  */
7135                 if (preempt && rq != p_rq)
7136                         resched_curr(p_rq);
7137         }
7138
7139 out_unlock:
7140         double_rq_unlock(rq, p_rq);
7141 out_irq:
7142         local_irq_restore(flags);
7143
7144         if (yielded > 0)
7145                 schedule();
7146
7147         return yielded;
7148 }
7149 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
7150
7151 int io_schedule_prepare(void)
7152 {
7153         int old_iowait = current->in_iowait;
7154
7155         current->in_iowait = 1;
7156         blk_schedule_flush_plug(current);
7157
7158         return old_iowait;
7159 }
7160
7161 void io_schedule_finish(int token)
7162 {
7163         current->in_iowait = token;
7164 }
7165
7166 /*
7167  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
7168  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
7169  */
7170 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
7171 {
7172         int token;
7173         long ret;
7174
7175         token = io_schedule_prepare();
7176         ret = schedule_timeout(timeout);
7177         io_schedule_finish(token);
7178
7179         return ret;
7180 }
7181 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
7182
7183 void __sched io_schedule(void)
7184 {
7185         int token;
7186
7187         token = io_schedule_prepare();
7188         schedule();
7189         io_schedule_finish(token);
7190 }
7191 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
7192
7193 /**
7194  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
7195  * @policy: scheduling class.
7196  *
7197  * Return: On success, this syscall returns the maximum
7198  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
7199  * On failure, a negative error code is returned.
7200  */
7201 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
7202 {
7203         int ret = -EINVAL;
7204
7205         switch (policy) {
7206         case SCHED_FIFO:
7207         case SCHED_RR:
7208                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
7209                 break;
7210         case SCHED_DEADLINE:
7211         case SCHED_NORMAL:
7212         case SCHED_BATCH:
7213         case SCHED_IDLE:
7214                 ret = 0;
7215                 break;
7216         }
7217         return ret;
7218 }
7219
7220 /**
7221  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
7222  * @policy: scheduling class.
7223  *
7224  * Return: On success, this syscall returns the minimum
7225  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
7226  * On failure, a negative error code is returned.
7227  */
7228 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
7229 {
7230         int ret = -EINVAL;
7231
7232         switch (policy) {
7233         case SCHED_FIFO:
7234         case SCHED_RR:
7235                 ret = 1;
7236                 break;
7237         case SCHED_DEADLINE:
7238         case SCHED_NORMAL:
7239         case SCHED_BATCH:
7240         case SCHED_IDLE:
7241                 ret = 0;
7242         }
7243         return ret;
7244 }
7245
7246 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
7247 {
7248         struct task_struct *p;
7249         unsigned int time_slice;
7250         struct rq_flags rf;
7251         struct rq *rq;
7252         int retval;
7253
7254         if (pid < 0)
7255                 return -EINVAL;
7256
7257         retval = -ESRCH;
7258         rcu_read_lock();
7259         p = find_process_by_pid(pid);
7260         if (!p)
7261                 goto out_unlock;
7262
7263         retval = security_task_getscheduler(p);
7264         if (retval)
7265                 goto out_unlock;
7266
7267         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7268         time_slice = 0;
7269         if (p->sched_class->get_rr_interval)
7270                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
7271         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7272
7273         rcu_read_unlock();
7274         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
7275         return 0;
7276
7277 out_unlock:
7278         rcu_read_unlock();
7279         return retval;
7280 }
7281
7282 /**
7283  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
7284  * @pid: pid of the process.
7285  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
7286  *
7287  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
7288  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
7289  *
7290  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
7291  * an error code.
7292  */
7293 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
7294                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
7295 {
7296         struct timespec64 t;
7297         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
7298
7299         if (retval == 0)
7300                 retval = put_timespec64(&t, interval);
7301
7302         return retval;
7303 }
7304
7305 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
7306 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
7307                 struct old_timespec32 __user *, interval)
7308 {
7309         struct timespec64 t;
7310         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
7311
7312         if (retval == 0)
7313                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
7314         return retval;
7315 }
7316 #endif
7317
7318 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7319 {
7320         unsigned long free = 0;
7321         int ppid;
7322
7323         if (!try_get_task_stack(p))
7324                 return;
7325
7326         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
7327
7328         if (p->state == TASK_RUNNING)
7329                 pr_cont("  running task    ");
7330 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7331         free = stack_not_used(p);
7332 #endif
7333         ppid = 0;
7334         rcu_read_lock();
7335         if (pid_alive(p))
7336                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
7337         rcu_read_unlock();
7338         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
7339                 free, task_pid_nr(p), ppid,
7340                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7341
7342         print_worker_info(KERN_INFO, p);
7343         print_stop_info(KERN_INFO, p);
7344         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
7345         put_task_stack(p);
7346 }
7347 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
7348
7349 static inline bool
7350 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
7351 {
7352         /* no filter, everything matches */
7353         if (!state_filter)
7354                 return true;
7355
7356         /* filter, but doesn't match */
7357         if (!(p->state & state_filter))
7358                 return false;
7359
7360         /*
7361          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
7362          * TASK_KILLABLE).
7363          */
7364         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
7365                 return false;
7366
7367         return true;
7368 }
7369
7370
7371 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7372 {
7373         struct task_struct *g, *p;
7374
7375         rcu_read_lock();
7376         for_each_process_thread(g, p) {
7377                 /*
7378                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7379                  * console might take a lot of time:
7380                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
7381                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
7382                  * an IPI.
7383                  */
7384                 touch_nmi_watchdog();
7385                 touch_all_softlockup_watchdogs();
7386                 if (state_filter_match(state_filter, p))
7387                         sched_show_task(p);
7388         }
7389
7390 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7391         if (!state_filter)
7392                 sysrq_sched_debug_show();
7393 #endif
7394         rcu_read_unlock();
7395         /*
7396          * Only show locks if all tasks are dumped:
7397          */
7398         if (!state_filter)
7399                 debug_show_all_locks();
7400 }
7401
7402 /**
7403  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7404  * @idle: task in question
7405  * @cpu: CPU the idle task belongs to
7406  *
7407  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7408  * flag, to make booting more robust.
7409  */
7410 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7411 {
7412         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7413         unsigned long flags;
7414
7415         __sched_fork(0, idle);
7416
7417         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
7418         raw_spin_lock(&rq->lock);
7419
7420         idle->state = TASK_RUNNING;
7421         idle->se.exec_start = sched_clock();
7422         idle->flags |= PF_IDLE;
7423
7424         scs_task_reset(idle);
7425         kasan_unpoison_task_stack(idle);
7426
7427 #ifdef CONFIG_SMP
7428         /*
7429          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
7430          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
7431          *
7432          * And since this is boot we can forgo the serialization.
7433          */
7434         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
7435 #endif
7436         /*
7437          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
7438          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
7439          * lockdep check in task_group() will fail.
7440          *
7441          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
7442          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
7443          *
7444          * Silence PROVE_RCU
7445          */
7446         rcu_read_lock();
7447         __set_task_cpu(idle, cpu);
7448         rcu_read_unlock();
7449
7450         rq->idle = idle;
7451         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
7452         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
7453 #ifdef CONFIG_SMP
7454         idle->on_cpu = 1;
7455 #endif
7456         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7457         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
7458
7459         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7460         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
7461
7462         /*
7463          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7464          */
7465         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7466         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
7467         vtime_init_idle(idle, cpu);
7468 #ifdef CONFIG_SMP
7469         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
7470 #endif
7471 }
7472
7473 #ifdef CONFIG_SMP
7474
7475 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
7476                               const struct cpumask *trial)
7477 {
7478         int ret = 1;
7479
7480         if (!cpumask_weight(cur))
7481                 return ret;
7482
7483         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
7484
7485         return ret;
7486 }
7487
7488 int task_can_attach(struct task_struct *p,
7489                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
7490 {
7491         int ret = 0;
7492
7493         /*
7494          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
7495          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
7496          * affinity and isolating such threads by their set of
7497          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
7498          * applicable for such threads.  This prevents checking for
7499          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
7500          * before cpus_mask may be changed.
7501          */
7502         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
7503                 ret = -EINVAL;
7504                 goto out;
7505         }
7506
7507         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
7508                                               cs_cpus_allowed))
7509                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
7510
7511 out:
7512         return ret;
7513 }
7514
7515 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
7516
7517 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
7518 /* Migrate current task p to target_cpu */
7519 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
7520 {
7521         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
7522         int curr_cpu = task_cpu(p);
7523
7524         if (curr_cpu == target_cpu)
7525                 return 0;
7526
7527         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
7528                 return -EINVAL;
7529
7530         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
7531
7532         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
7533         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
7534 }
7535
7536 /*
7537  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
7538  * tasks on the runqueues
7539  */
7540 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
7541 {
7542         bool queued, running;
7543         struct rq_flags rf;
7544         struct rq *rq;
7545
7546         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7547         queued = task_on_rq_queued(p);
7548         running = task_current(rq, p);
7549
7550         if (queued)
7551                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
7552         if (running)
7553                 put_prev_task(rq, p);
7554
7555         p->numa_preferred_nid = nid;
7556
7557         if (queued)
7558                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7559         if (running)
7560                 set_next_task(rq, p);
7561         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7562 }
7563 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
7564
7565 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7566 /*
7567  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
7568  * offline.
7569  */
7570 void idle_task_exit(void)
7571 {
7572         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7573
7574         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7575         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
7576
7577         if (mm != &init_mm) {
7578                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7579                 finish_arch_post_lock_switch();
7580         }
7581
7582         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
7583 }
7584
7585 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
7586 {
7587         struct task_struct *p = arg;
7588         struct rq *rq = this_rq();
7589         struct rq_flags rf;
7590         int cpu;
7591
7592         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
7593         rq_lock(rq, &rf);
7594
7595         update_rq_clock(rq);
7596
7597         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
7598                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
7599                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
7600         }
7601
7602         rq_unlock(rq, &rf);
7603         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
7604
7605         put_task_struct(p);
7606
7607         return 0;
7608 }
7609
7610 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
7611
7612 /*
7613  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
7614  */
7615 static void balance_push(struct rq *rq)
7616 {
7617         struct task_struct *push_task = rq->curr;
7618
7619         lockdep_assert_held(&rq->lock);
7620         SCHED_WARN_ON(rq->cpu != smp_processor_id());
7621         /*
7622          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
7623          */
7624         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
7625
7626         /*
7627          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
7628          * required to complete the hotplug process.
7629          *
7630          * XXX: the idle task does not match kthread_is_per_cpu() due to
7631          * histerical raisins.
7632          */
7633         if (rq->idle == push_task ||
7634             ((push_task->flags & PF_KTHREAD) && kthread_is_per_cpu(push_task)) ||
7635             is_migration_disabled(push_task)) {
7636
7637                 /*
7638                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
7639                  * up the hotplug control thread which might wait for the
7640                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
7641                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
7642                  * and can't obviously be running in parallel.
7643                  *
7644                  * On RT kernels this also has to check whether there are
7645                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
7646                  * need to leave the migrate disabled section first.
7647                  */
7648                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
7649                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
7650                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7651                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
7652                         raw_spin_lock(&rq->lock);
7653                 }
7654                 return;
7655         }
7656
7657         get_task_struct(push_task);
7658         /*
7659          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
7660          * Both preemption and IRQs are still disabled.
7661          */
7662         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7663         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
7664                             this_cpu_ptr(&push_work));
7665         /*
7666          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
7667          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
7668          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
7669          */
7670         raw_spin_lock(&rq->lock);
7671 }
7672
7673 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
7674 {
7675         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7676         struct rq_flags rf;
7677
7678         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7679         rq->balance_push = on;
7680         if (on) {
7681                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
7682                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
7683         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
7684                 rq->balance_callback = NULL;
7685         }
7686         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7687 }
7688
7689 /*
7690  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
7691  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
7692  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
7693  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
7694  */
7695 static void balance_hotplug_wait(void)
7696 {
7697         struct rq *rq = this_rq();
7698
7699         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
7700                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
7701                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7702 }
7703
7704 #else
7705
7706 static inline void balance_push(struct rq *rq)
7707 {
7708 }
7709
7710 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
7711 {
7712 }
7713
7714 static inline void balance_hotplug_wait(void)
7715 {
7716 }
7717
7718 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7719
7720 void set_rq_online(struct rq *rq)
7721 {
7722         if (!rq->online) {
7723                 const struct sched_class *class;
7724
7725                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7726                 rq->online = 1;
7727
7728                 for_each_class(class) {
7729                         if (class->rq_online)
7730                                 class->rq_online(rq);
7731                 }
7732         }
7733 }
7734
7735 void set_rq_offline(struct rq *rq)
7736 {
7737         if (rq->online) {
7738                 const struct sched_class *class;
7739
7740                 for_each_class(class) {
7741                         if (class->rq_offline)
7742                                 class->rq_offline(rq);
7743                 }
7744
7745                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7746                 rq->online = 0;
7747         }
7748 }
7749
7750 /*
7751  * used to mark begin/end of suspend/resume:
7752  */
7753 static int num_cpus_frozen;
7754
7755 /*
7756  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7757  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7758  * around partition_sched_domains().
7759  *
7760  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7761  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7762  */
7763 static void cpuset_cpu_active(void)
7764 {
7765         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7766                 /*
7767                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7768                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7769                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7770                  * domain, ignoring cpusets.
7771                  */
7772                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7773                 if (--num_cpus_frozen)
7774                         return;
7775                 /*
7776                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7777                  * restore the original sched domains by considering the
7778                  * cpuset configurations.
7779                  */
7780                 cpuset_force_rebuild();
7781         }
7782         cpuset_update_active_cpus();
7783 }
7784
7785 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7786 {
7787         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7788                 if (dl_cpu_busy(cpu))
7789                         return -EBUSY;
7790                 cpuset_update_active_cpus();
7791         } else {
7792                 num_cpus_frozen++;
7793                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7794         }
7795         return 0;
7796 }
7797
7798 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7799 {
7800         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7801         struct rq_flags rf;
7802
7803         /*
7804          * Make sure that when the hotplug state machine does a roll-back
7805          * we clear balance_push. Ideally that would happen earlier...
7806          */
7807         balance_push_set(cpu, false);
7808
7809 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7810         /*
7811          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
7812          */
7813         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
7814                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
7815 #endif
7816         set_cpu_active(cpu, true);
7817
7818         if (sched_smp_initialized) {
7819                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7820                 cpuset_cpu_active();
7821         }
7822
7823         /*
7824          * Put the rq online, if not already. This happens:
7825          *
7826          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7827          *    after all CPUs have been brought up.
7828          *
7829          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7830          *    domains.
7831          */
7832         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7833         if (rq->rd) {
7834                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7835                 set_rq_online(rq);
7836         }
7837         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7838
7839         return 0;
7840 }
7841
7842 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7843 {
7844         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7845         struct rq_flags rf;
7846         int ret;
7847
7848         /*
7849          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
7850          * load balancing when not active
7851          */
7852         nohz_balance_exit_idle(rq);
7853
7854         set_cpu_active(cpu, false);
7855
7856         /*
7857          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
7858          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
7859          * push those tasks away until this gets cleared, see
7860          * sched_cpu_dying().
7861          */
7862         balance_push_set(cpu, true);
7863
7864         /*
7865          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
7866          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
7867          * all new such users will observe it.
7868          *
7869          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
7870          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
7871          *
7872          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7873          */
7874         synchronize_rcu();
7875
7876         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7877         if (rq->rd) {
7878                 update_rq_clock(rq);
7879                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7880                 set_rq_offline(rq);
7881         }
7882         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7883
7884 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7885         /*
7886          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
7887          */
7888         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
7889                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
7890 #endif
7891
7892         if (!sched_smp_initialized)
7893                 return 0;
7894
7895         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7896         if (ret) {
7897                 balance_push_set(cpu, false);
7898                 set_cpu_active(cpu, true);
7899                 return ret;
7900         }
7901         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7902         return 0;
7903 }
7904
7905 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7906 {
7907         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7908
7909         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7910         update_max_interval();
7911 }
7912
7913 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7914 {
7915         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7916         sched_tick_start(cpu);
7917         return 0;
7918 }
7919
7920 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7921
7922 /*
7923  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
7924  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
7925  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
7926  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
7927  * any of those which might be on the way out are gone.
7928  *
7929  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
7930  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
7931  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
7932  */
7933 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
7934 {
7935         balance_hotplug_wait();
7936         return 0;
7937 }
7938
7939 /*
7940  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
7941  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
7942  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
7943  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
7944  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
7945  *
7946  * Also see the comment "Global load-average calculations".
7947  */
7948 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
7949 {
7950         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
7951
7952         if (delta)
7953                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
7954 }
7955
7956 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
7957 {
7958         struct task_struct *g, *p;
7959         int cpu = cpu_of(rq);
7960
7961         lockdep_assert_held(&rq->lock);
7962
7963         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
7964         for_each_process_thread(g, p) {
7965                 if (task_cpu(p) != cpu)
7966                         continue;
7967
7968                 if (!task_on_rq_queued(p))
7969                         continue;
7970
7971                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
7972         }
7973 }
7974
7975 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7976 {
7977         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7978         struct rq_flags rf;
7979
7980         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
7981         sched_tick_stop(cpu);
7982
7983         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7984         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
7985                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
7986                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
7987         }
7988         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7989
7990         /*
7991          * Now that the CPU is offline, make sure we're welcome
7992          * to new tasks once we come back up.
7993          */
7994         balance_push_set(cpu, false);
7995
7996         calc_load_migrate(rq);
7997         update_max_interval();
7998         hrtick_clear(rq);
7999         return 0;
8000 }
8001 #endif
8002
8003 void __init sched_init_smp(void)
8004 {
8005         sched_init_numa();
8006
8007         /*
8008          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
8009          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
8010          * happen.
8011          */
8012         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8013         sched_init_domains(cpu_active_mask);
8014         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8015
8016         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8017         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
8018                 BUG();
8019         sched_init_granularity();
8020
8021         init_sched_rt_class();
8022         init_sched_dl_class();
8023
8024         sched_smp_initialized = true;
8025 }
8026
8027 static int __init migration_init(void)
8028 {
8029         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
8030         return 0;
8031 }
8032 early_initcall(migration_init);
8033
8034 #else
8035 void __init sched_init_smp(void)
8036 {
8037         sched_init_granularity();
8038 }
8039 #endif /* CONFIG_SMP */
8040
8041 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8042 {
8043         return in_lock_functions(addr) ||
8044                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8045                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8046 }
8047
8048 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8049 /*
8050  * Default task group.
8051  * Every task in system belongs to this group at bootup.
8052  */
8053 struct task_group root_task_group;
8054 LIST_HEAD(task_groups);
8055
8056 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
8057 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
8058 #endif
8059
8060 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
8061 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
8062
8063 void __init sched_init(void)
8064 {
8065         unsigned long ptr = 0;
8066         int i;
8067
8068         /* Make sure the linker didn't screw up */
8069         BUG_ON(&idle_sched_class + 1 != &fair_sched_class ||
8070                &fair_sched_class + 1 != &rt_sched_class ||
8071                &rt_sched_class + 1   != &dl_sched_class);
8072 #ifdef CONFIG_SMP
8073         BUG_ON(&dl_sched_class + 1 != &stop_sched_class);
8074 #endif
8075
8076         wait_bit_init();
8077
8078 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8079         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8080 #endif
8081 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8082         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8083 #endif
8084         if (ptr) {
8085                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
8086
8087 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8088                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8089                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8090
8091                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8092                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8093
8094                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
8095                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8096 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8097 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8098                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8099                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8100
8101                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8102                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8103
8104 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8105         }
8106 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8107         for_each_possible_cpu(i) {
8108                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8109                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8110                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8111                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8112         }
8113 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8114
8115         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8116         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8117
8118 #ifdef CONFIG_SMP
8119         init_defrootdomain();
8120 #endif
8121
8122 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8123         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8124                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8125 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8126
8127 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8128         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
8129
8130         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8131         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8132         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
8133         autogroup_init(&init_task);
8134 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8135
8136         for_each_possible_cpu(i) {
8137                 struct rq *rq;
8138
8139                 rq = cpu_rq(i);
8140                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8141                 rq->nr_running = 0;
8142                 rq->calc_load_active = 0;
8143                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8144                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8145                 init_rt_rq(&rq->rt);
8146                 init_dl_rq(&rq->dl);
8147 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8148                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8149                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
8150                 /*
8151                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
8152                  *
8153                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8154                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
8155                  * system CPU resource is divided among the tasks of
8156                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8157                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8158                  * (se->load.weight).
8159                  *
8160                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8161                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8162                  * then A0's share of the CPU resource is:
8163                  *
8164                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8165                  *
8166                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8167                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8168                  */
8169                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8170 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8171
8172                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8173 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8174                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8175 #endif
8176 #ifdef CONFIG_SMP
8177                 rq->sd = NULL;
8178                 rq->rd = NULL;
8179                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
8180                 rq->balance_callback = NULL;
8181                 rq->active_balance = 0;
8182                 rq->next_balance = jiffies;
8183                 rq->push_cpu = 0;
8184                 rq->cpu = i;
8185                 rq->online = 0;
8186                 rq->idle_stamp = 0;
8187                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8188                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
8189
8190                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
8191
8192                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8193 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
8194                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
8195                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
8196
8197                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
8198 #endif
8199 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8200                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
8201 #endif
8202 #endif /* CONFIG_SMP */
8203                 hrtick_rq_init(rq);
8204                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8205         }
8206
8207         set_load_weight(&init_task, false);
8208
8209         /*
8210          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8211          */
8212         mmgrab(&init_mm);
8213         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8214
8215         /*
8216          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8217          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8218          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8219          * when this runqueue becomes "idle".
8220          */
8221         init_idle(current, smp_processor_id());
8222
8223         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8224
8225 #ifdef CONFIG_SMP
8226         idle_thread_set_boot_cpu();
8227 #endif
8228         init_sched_fair_class();
8229
8230         init_schedstats();
8231
8232         psi_init();
8233
8234         init_uclamp();
8235
8236         scheduler_running = 1;
8237 }
8238
8239 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8240 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8241 {
8242         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
8243
8244         return (nested == preempt_offset);
8245 }
8246
8247 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8248 {
8249         /*
8250          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
8251          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
8252          * otherwise we will destroy state.
8253          */
8254         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
8255                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
8256                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
8257                         current->state,
8258                         (void *)current->task_state_change,
8259                         (void *)current->task_state_change);
8260
8261         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
8262 }
8263 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8264
8265 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8266 {
8267         /* Ratelimiting timestamp: */
8268         static unsigned long prev_jiffy;
8269
8270         unsigned long preempt_disable_ip;
8271
8272         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
8273         rcu_sleep_check();
8274
8275         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
8276              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
8277             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
8278             oops_in_progress)
8279                 return;
8280
8281         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8282                 return;
8283         prev_jiffy = jiffies;
8284
8285         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
8286         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
8287
8288         printk(KERN_ERR
8289                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8290                         file, line);
8291         printk(KERN_ERR
8292                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
8293                         in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
8294                         current->pid, current->comm);
8295
8296         if (task_stack_end_corrupted(current))
8297                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
8298
8299         debug_show_held_locks(current);
8300         if (irqs_disabled())
8301                 print_irqtrace_events(current);
8302         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
8303             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
8304                 pr_err("Preemption disabled at:");
8305                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
8306         }
8307         dump_stack();
8308         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8309 }
8310 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
8311
8312 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8313 {
8314         static unsigned long prev_jiffy;
8315
8316         if (irqs_disabled())
8317                 return;
8318
8319         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
8320                 return;
8321
8322         if (preempt_count() > preempt_offset)
8323                 return;
8324
8325         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8326                 return;
8327         prev_jiffy = jiffies;
8328
8329         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
8330         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8331                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8332                         current->pid, current->comm);
8333
8334         debug_show_held_locks(current);
8335         dump_stack();
8336         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8337 }
8338 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
8339
8340 #ifdef CONFIG_SMP
8341 void __cant_migrate(const char *file, int line)
8342 {
8343         static unsigned long prev_jiffy;
8344
8345         if (irqs_disabled())
8346                 return;
8347
8348         if (is_migration_disabled(current))
8349                 return;
8350
8351         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
8352                 return;
8353
8354         if (preempt_count() > 0)
8355                 return;
8356
8357         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8358                 return;
8359         prev_jiffy = jiffies;
8360
8361         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
8362         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
8363                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
8364                current->pid, current->comm);
8365
8366         debug_show_held_locks(current);
8367         dump_stack();
8368         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8369 }
8370 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
8371 #endif
8372 #endif
8373
8374 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8375 void normalize_rt_tasks(void)
8376 {
8377         struct task_struct *g, *p;
8378         struct sched_attr attr = {
8379                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
8380         };
8381
8382         read_lock(&tasklist_lock);
8383         for_each_process_thread(g, p) {
8384                 /*
8385                  * Only normalize user tasks:
8386                  */
8387                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
8388                         continue;
8389
8390                 p->se.exec_start = 0;
8391                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
8392                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
8393                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
8394
8395                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
8396                         /*
8397                          * Renice negative nice level userspace
8398                          * tasks back to 0:
8399                          */
8400                         if (task_nice(p) < 0)
8401                                 set_user_nice(p, 0);
8402                         continue;
8403                 }
8404
8405                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
8406         }
8407         read_unlock(&tasklist_lock);
8408 }
8409
8410 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8411
8412 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8413 /*
8414  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8415  *
8416  * They can only be called when the whole system has been
8417  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8418  * activity can take place. Using them for anything else would
8419  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8420  * under any other configuration.
8421  */
8422
8423 /**
8424  * curr_task - return the current task for a given CPU.
8425  * @cpu: the processor in question.
8426  *
8427  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8428  *
8429  * Return: The current task for @cpu.
8430  */
8431 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8432 {
8433         return cpu_curr(cpu);
8434 }
8435
8436 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8437
8438 #ifdef CONFIG_IA64
8439 /**
8440  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
8441  * @cpu: the processor in question.
8442  * @p: the task pointer to set.
8443  *
8444  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8445  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8446  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
8447  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8448  * and caller must save the original value of the current task (see
8449  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8450  * re-starting the system.
8451  *
8452  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8453  */
8454 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8455 {
8456         cpu_curr(cpu) = p;
8457 }
8458
8459 #endif
8460
8461 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8462 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
8463 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
8464
8465 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
8466                                             struct task_group *parent)
8467 {
8468 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8469         enum uclamp_id clamp_id;
8470
8471         for_each_clamp_id(clamp_id) {
8472                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
8473                               uclamp_none(clamp_id), false);
8474                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
8475         }
8476 #endif
8477 }
8478
8479 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
8480 {
8481         free_fair_sched_group(tg);
8482         free_rt_sched_group(tg);
8483         autogroup_free(tg);
8484         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
8485 }
8486
8487 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8488 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8489 {
8490         struct task_group *tg;
8491
8492         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
8493         if (!tg)
8494                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8495
8496         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8497                 goto err;
8498
8499         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8500                 goto err;
8501
8502         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
8503
8504         return tg;
8505
8506 err:
8507         sched_free_group(tg);
8508         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8509 }
8510
8511 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8512 {
8513         unsigned long flags;
8514
8515         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8516         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8517
8518         /* Root should already exist: */
8519         WARN_ON(!parent);
8520
8521         tg->parent = parent;
8522         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8523         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8524         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8525
8526         online_fair_sched_group(tg);
8527 }
8528
8529 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8530 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8531 {
8532         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
8533         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8534 }
8535
8536 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8537 {
8538         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
8539         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
8540 }
8541
8542 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
8543 {
8544         unsigned long flags;
8545
8546         /* End participation in shares distribution: */
8547         unregister_fair_sched_group(tg);
8548
8549         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8550         list_del_rcu(&tg->list);
8551         list_del_rcu(&tg->siblings);
8552         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8553 }
8554
8555 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
8556 {
8557         struct task_group *tg;
8558
8559         /*
8560          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8561          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8562          * to prevent lockdep warnings.
8563          */
8564         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8565                           struct task_group, css);
8566         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8567         tsk->sched_task_group = tg;
8568
8569 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8570         if (tsk->sched_class->task_change_group)
8571                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
8572         else
8573 #endif
8574                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8575 }
8576
8577 /*
8578  * Change task's runqueue when it moves between groups.
8579  *
8580  * The caller of this function should have put the task in its new group by
8581  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
8582  * its new group.
8583  */
8584 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8585 {
8586         int queued, running, queue_flags =
8587                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
8588         struct rq_flags rf;
8589         struct rq *rq;
8590
8591         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
8592         update_rq_clock(rq);
8593
8594         running = task_current(rq, tsk);
8595         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8596
8597         if (queued)
8598                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
8599         if (running)
8600                 put_prev_task(rq, tsk);
8601
8602         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
8603
8604         if (queued)
8605                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
8606         if (running) {
8607                 set_next_task(rq, tsk);
8608                 /*
8609                  * After changing group, the running task may have joined a
8610                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
8611                  * resched to make sure that task can still run.
8612                  */
8613                 resched_curr(rq);
8614         }
8615
8616         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
8617 }
8618
8619 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8620 {
8621         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8622 }
8623
8624 static struct cgroup_subsys_state *
8625 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8626 {
8627         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8628         struct task_group *tg;
8629
8630         if (!parent) {
8631                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8632                 return &root_task_group.css;
8633         }
8634
8635         tg = sched_create_group(parent);
8636         if (IS_ERR(tg))
8637                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8638
8639         return &tg->css;
8640 }
8641
8642 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
8643 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8644 {
8645         struct task_group *tg = css_tg(css);
8646         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8647
8648         if (parent)
8649                 sched_online_group(tg, parent);
8650
8651 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8652         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
8653         cpu_util_update_eff(css);
8654 #endif
8655
8656         return 0;
8657 }
8658
8659 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8660 {
8661         struct task_group *tg = css_tg(css);
8662
8663         sched_offline_group(tg);
8664 }
8665
8666 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8667 {
8668         struct task_group *tg = css_tg(css);
8669
8670         /*
8671          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8672          */
8673         sched_free_group(tg);
8674 }
8675
8676 /*
8677  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
8678  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
8679  */
8680 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8681 {
8682         struct rq_flags rf;
8683         struct rq *rq;
8684
8685         rq = task_rq_lock(task, &rf);
8686
8687         update_rq_clock(rq);
8688         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
8689
8690         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
8691 }
8692
8693 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8694 {
8695         struct task_struct *task;
8696         struct cgroup_subsys_state *css;
8697         int ret = 0;
8698
8699         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8700 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8701                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8702                         return -EINVAL;
8703 #endif
8704                 /*
8705                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
8706                  * running, we're sure to observe its full state.
8707                  */
8708                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
8709                 /*
8710                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
8711                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
8712                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
8713                  */
8714                 if (task->state == TASK_NEW)
8715                         ret = -EINVAL;
8716                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
8717
8718                 if (ret)
8719                         break;
8720         }
8721         return ret;
8722 }
8723
8724 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8725 {
8726         struct task_struct *task;
8727         struct cgroup_subsys_state *css;
8728
8729         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8730                 sched_move_task(task);
8731 }
8732
8733 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8734 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
8735 {
8736         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
8737         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
8738         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
8739         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
8740         enum uclamp_id clamp_id;
8741         unsigned int clamps;
8742
8743         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
8744                 uc_parent = css_tg(css)->parent
8745                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
8746
8747                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
8748                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
8749                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
8750                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
8751                         if (uc_parent &&
8752                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
8753                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
8754                         }
8755                 }
8756                 /* Ensure protection is always capped by limit */
8757                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
8758
8759                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
8760                 clamps = 0x0;
8761                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
8762                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
8763                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
8764                                 continue;
8765                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
8766                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
8767                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
8768                 }
8769                 if (!clamps) {
8770                         css = css_rightmost_descendant(css);
8771                         continue;
8772                 }
8773
8774                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
8775                 uclamp_update_active_tasks(css, clamps);
8776         }
8777 }
8778
8779 /*
8780  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
8781  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
8782  * character constant, use two levels of macros.
8783  */
8784 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
8785 #define POW10(exp) _POW10(exp)
8786
8787 struct uclamp_request {
8788 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
8789 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
8790         s64 percent;
8791         u64 util;
8792         int ret;
8793 };
8794
8795 static inline struct uclamp_request
8796 capacity_from_percent(char *buf)
8797 {
8798         struct uclamp_request req = {
8799                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
8800                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
8801                 .ret = 0,
8802         };
8803
8804         buf = strim(buf);
8805         if (strcmp(buf, "max")) {
8806                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
8807                                              &req.percent);
8808                 if (req.ret)
8809                         return req;
8810                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
8811                         req.ret = -ERANGE;
8812                         return req;
8813                 }
8814
8815                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
8816                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
8817         }
8818
8819         return req;
8820 }
8821
8822 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
8823                                 size_t nbytes, loff_t off,
8824                                 enum uclamp_id clamp_id)
8825 {
8826         struct uclamp_request req;
8827         struct task_group *tg;
8828
8829         req = capacity_from_percent(buf);
8830         if (req.ret)
8831                 return req.ret;
8832
8833         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
8834
8835         mutex_lock(&uclamp_mutex);
8836         rcu_read_lock();
8837
8838         tg = css_tg(of_css(of));
8839         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
8840                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
8841
8842         /*
8843          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
8844          * exact requested value
8845          */
8846         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
8847
8848         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
8849         cpu_util_update_eff(of_css(of));
8850
8851         rcu_read_unlock();
8852         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
8853
8854         return nbytes;
8855 }
8856
8857 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
8858                                     char *buf, size_t nbytes,
8859                                     loff_t off)
8860 {
8861         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
8862 }
8863
8864 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
8865                                     char *buf, size_t nbytes,
8866                                     loff_t off)
8867 {
8868         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
8869 }
8870
8871 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
8872                                     enum uclamp_id clamp_id)
8873 {
8874         struct task_group *tg;
8875         u64 util_clamp;
8876         u64 percent;
8877         u32 rem;
8878
8879         rcu_read_lock();
8880         tg = css_tg(seq_css(sf));
8881         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
8882         rcu_read_unlock();
8883
8884         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
8885                 seq_puts(sf, "max\n");
8886                 return;
8887         }
8888
8889         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
8890         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
8891         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
8892 }
8893
8894 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
8895 {
8896         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
8897         return 0;
8898 }
8899
8900 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
8901 {
8902         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
8903         return 0;
8904 }
8905 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
8906
8907 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8908 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8909                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8910 {
8911         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
8912                 shareval = MAX_SHARES;
8913         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8914 }
8915
8916 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8917                                struct cftype *cft)
8918 {
8919         struct task_group *tg = css_tg(css);
8920
8921         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8922 }
8923
8924 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8925 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8926
8927 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8928 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8929 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
8930 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
8931
8932 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8933
8934 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8935 {
8936         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8937         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8938
8939         if (tg == &root_task_group)
8940                 return -EINVAL;
8941
8942         /*
8943          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8944          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8945          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8946          */
8947         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8948                 return -EINVAL;
8949
8950         /*
8951          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8952          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8953          * feasibility.
8954          */
8955         if (period > max_cfs_quota_period)
8956                 return -EINVAL;
8957
8958         /*
8959          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
8960          */
8961         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
8962                 return -EINVAL;
8963
8964         /*
8965          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8966          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8967          */
8968         get_online_cpus();
8969         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8970         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8971         if (ret)
8972                 goto out_unlock;
8973
8974         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8975         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8976         /*
8977          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8978          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8979          */
8980         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8981                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8982         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8983         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8984         cfs_b->quota = quota;
8985
8986         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8987
8988         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
8989         if (runtime_enabled)
8990                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8991
8992         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8993
8994         for_each_online_cpu(i) {
8995                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8996                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8997                 struct rq_flags rf;
8998
8999                 rq_lock_irq(rq, &rf);
9000                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9001                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9002
9003                 if (cfs_rq->throttled)
9004                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9005                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
9006         }
9007         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
9008                 cfs_bandwidth_usage_dec();
9009 out_unlock:
9010         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9011         put_online_cpus();
9012
9013         return ret;
9014 }
9015
9016 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9017 {
9018         u64 quota, period;
9019
9020         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9021         if (cfs_quota_us < 0)
9022                 quota = RUNTIME_INF;
9023         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9024                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9025         else
9026                 return -EINVAL;
9027
9028         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9029 }
9030
9031 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9032 {
9033         u64 quota_us;
9034
9035         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
9036                 return -1;
9037
9038         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
9039         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9040
9041         return quota_us;
9042 }
9043
9044 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9045 {
9046         u64 quota, period;
9047
9048         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9049                 return -EINVAL;
9050
9051         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9052         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
9053
9054         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9055 }
9056
9057 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9058 {
9059         u64 cfs_period_us;
9060
9061         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9062         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9063
9064         return cfs_period_us;
9065 }
9066
9067 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9068                                   struct cftype *cft)
9069 {
9070         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
9071 }
9072
9073 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9074                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
9075 {
9076         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
9077 }
9078
9079 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9080                                    struct cftype *cft)
9081 {
9082         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
9083 }
9084
9085 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9086                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
9087 {
9088         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
9089 }
9090
9091 struct cfs_schedulable_data {
9092         struct task_group *tg;
9093         u64 period, quota;
9094 };
9095
9096 /*
9097  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9098  * note: units are usecs
9099  */
9100 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9101                                struct cfs_schedulable_data *d)
9102 {
9103         u64 quota, period;
9104
9105         if (tg == d->tg) {
9106                 period = d->period;
9107                 quota = d->quota;
9108         } else {
9109                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9110                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9111         }
9112
9113         /* note: these should typically be equivalent */
9114         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9115                 return RUNTIME_INF;
9116
9117         return to_ratio(period, quota);
9118 }
9119
9120 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9121 {
9122         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9123         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9124         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9125
9126         if (!tg->parent) {
9127                 quota = RUNTIME_INF;
9128         } else {
9129                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
9130
9131                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9132                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
9133
9134                 /*
9135                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
9136                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
9137                  * limit is set:
9138                  */
9139                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
9140                         quota = min(quota, parent_quota);
9141                 } else {
9142                         if (quota == RUNTIME_INF)
9143                                 quota = parent_quota;
9144                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9145                                 return -EINVAL;
9146                 }
9147         }
9148         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
9149
9150         return 0;
9151 }
9152
9153 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9154 {
9155         int ret;
9156         struct cfs_schedulable_data data = {
9157                 .tg = tg,
9158                 .period = period,
9159                 .quota = quota,
9160         };
9161
9162         if (quota != RUNTIME_INF) {
9163                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9164                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9165         }
9166
9167         rcu_read_lock();
9168         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9169         rcu_read_unlock();
9170
9171         return ret;
9172 }
9173
9174 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
9175 {
9176         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9177         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9178
9179         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
9180         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
9181         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
9182
9183         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
9184                 u64 ws = 0;
9185                 int i;
9186
9187                 for_each_possible_cpu(i)
9188                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
9189
9190                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
9191         }
9192
9193         return 0;
9194 }
9195 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9196 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9197
9198 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9199 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
9200                                 struct cftype *cft, s64 val)
9201 {
9202         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
9203 }
9204
9205 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
9206                                struct cftype *cft)
9207 {
9208         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
9209 }
9210
9211 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
9212                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
9213 {
9214         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
9215 }
9216
9217 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
9218                                    struct cftype *cft)
9219 {
9220         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
9221 }
9222 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9223
9224 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
9225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9226         {
9227                 .name = "shares",
9228                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9229                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9230         },
9231 #endif
9232 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9233         {
9234                 .name = "cfs_quota_us",
9235                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9236                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9237         },
9238         {
9239                 .name = "cfs_period_us",
9240                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9241                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9242         },
9243         {
9244                 .name = "stat",
9245                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
9246         },
9247 #endif
9248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9249         {
9250                 .name = "rt_runtime_us",
9251                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9252                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9253         },
9254         {
9255                 .name = "rt_period_us",
9256                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9257                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9258         },
9259 #endif
9260 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9261         {
9262                 .name = "uclamp.min",
9263                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9264                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
9265                 .write = cpu_uclamp_min_write,
9266         },
9267         {
9268                 .name = "uclamp.max",
9269                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9270                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
9271                 .write = cpu_uclamp_max_write,
9272         },
9273 #endif
9274         { }     /* Terminate */
9275 };
9276
9277 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
9278                                struct cgroup_subsys_state *css)
9279 {
9280 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9281         {
9282                 struct task_group *tg = css_tg(css);
9283                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9284                 u64 throttled_usec;
9285
9286                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
9287                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
9288
9289                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
9290                            "nr_throttled %d\n"
9291                            "throttled_usec %llu\n",
9292                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
9293                            throttled_usec);
9294         }
9295 #endif
9296         return 0;
9297 }
9298
9299 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9300 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9301                                struct cftype *cft)
9302 {
9303         struct task_group *tg = css_tg(css);
9304         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
9305
9306         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
9307 }
9308
9309 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9310                                 struct cftype *cft, u64 weight)
9311 {
9312         /*
9313          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
9314          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
9315          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
9316          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
9317          * the original value over the entire range.
9318          */
9319         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
9320                 return -ERANGE;
9321
9322         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
9323
9324         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
9325 }
9326
9327 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9328                                     struct cftype *cft)
9329 {
9330         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
9331         int last_delta = INT_MAX;
9332         int prio, delta;
9333
9334         /* find the closest nice value to the current weight */
9335         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
9336                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
9337                 if (delta >= last_delta)
9338                         break;
9339                 last_delta = delta;
9340         }
9341
9342         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
9343 }
9344
9345 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9346                                      struct cftype *cft, s64 nice)
9347 {
9348         unsigned long weight;
9349         int idx;
9350
9351         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
9352                 return -ERANGE;
9353
9354         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
9355         idx = array_index_nospec(idx, 40);
9356         weight = sched_prio_to_weight[idx];
9357
9358         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
9359 }
9360 #endif
9361
9362 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
9363                                                   long period, long quota)
9364 {
9365         if (quota < 0)
9366                 seq_puts(sf, "max");
9367         else
9368                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
9369
9370         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
9371 }
9372
9373 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
9374 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
9375                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
9376 {
9377         char tok[21];   /* U64_MAX */
9378
9379         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
9380                 return -EINVAL;
9381
9382         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
9383
9384         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
9385                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
9386         else if (!strcmp(tok, "max"))
9387                 *quotap = RUNTIME_INF;
9388         else
9389                 return -EINVAL;
9390
9391         return 0;
9392 }
9393
9394 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9395 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
9396 {
9397         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9398
9399         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
9400         return 0;
9401 }
9402
9403 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
9404                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
9405 {
9406         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
9407         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
9408         u64 quota;
9409         int ret;
9410
9411         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
9412         if (!ret)
9413                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9414         return ret ?: nbytes;
9415 }
9416 #endif
9417
9418 static struct cftype cpu_files[] = {
9419 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9420         {
9421                 .name = "weight",
9422                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9423                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
9424                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
9425         },
9426         {
9427                 .name = "weight.nice",
9428                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9429                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
9430                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
9431         },
9432 #endif
9433 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9434         {
9435                 .name = "max",
9436                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9437                 .seq_show = cpu_max_show,
9438                 .write = cpu_max_write,
9439         },
9440 #endif
9441 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9442         {
9443                 .name = "uclamp.min",
9444                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9445                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
9446                 .write = cpu_uclamp_min_write,
9447         },
9448         {
9449                 .name = "uclamp.max",
9450                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9451                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
9452                 .write = cpu_uclamp_max_write,
9453         },
9454 #endif
9455         { }     /* terminate */
9456 };
9457
9458 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
9459         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
9460         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
9461         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
9462         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
9463         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
9464         .fork           = cpu_cgroup_fork,
9465         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9466         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9467         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
9468         .dfl_cftypes    = cpu_files,
9469         .early_init     = true,
9470         .threaded       = true,
9471 };
9472
9473 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9474
9475 void dump_cpu_task(int cpu)
9476 {
9477         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
9478         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
9479 }
9480
9481 /*
9482  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
9483  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
9484  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
9485  * that remained on nice 0.
9486  *
9487  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
9488  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
9489  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
9490  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
9491  * the relative distance between them is ~25%.)
9492  */
9493 const int sched_prio_to_weight[40] = {
9494  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
9495  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
9496  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
9497  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
9498  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
9499  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
9500  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
9501  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
9502 };
9503
9504 /*
9505  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
9506  *
9507  * In cases where the weight does not change often, we can use the
9508  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
9509  * into multiplications:
9510  */
9511 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
9512  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
9513  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
9514  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
9515  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
9516  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
9517  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
9518  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
9519  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
9520 };
9521
9522 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
9523 {
9524         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
9525 }