Merge tag 's390-5.2-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/s390/linux
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  */
8 #include "sched.h"
9
10 #include <linux/nospec.h>
11
12 #include <linux/kcov.h>
13
14 #include <asm/switch_to.h>
15 #include <asm/tlb.h>
16
17 #include "../workqueue_internal.h"
18 #include "../smpboot.h"
19
20 #include "pelt.h"
21
22 #define CREATE_TRACE_POINTS
23 #include <trace/events/sched.h>
24
25 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
26
27 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_JUMP_LABEL)
28 /*
29  * Debugging: various feature bits
30  *
31  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
32  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
33  * at compile time and compiler optimization based on features default.
34  */
35 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
36         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
37 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
38 #include "features.h"
39         0;
40 #undef SCHED_FEAT
41 #endif
42
43 /*
44  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
45  * Limited because this is done with IRQs disabled.
46  */
47 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
48
49 /*
50  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
51  * default: 1s
52  */
53 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
54
55 __read_mostly int scheduler_running;
56
57 /*
58  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
59  * default: 0.95s
60  */
61 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
62
63 /*
64  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
65  */
66 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
67         __acquires(rq->lock)
68 {
69         struct rq *rq;
70
71         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
72
73         for (;;) {
74                 rq = task_rq(p);
75                 raw_spin_lock(&rq->lock);
76                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
77                         rq_pin_lock(rq, rf);
78                         return rq;
79                 }
80                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
81
82                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
83                         cpu_relax();
84         }
85 }
86
87 /*
88  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
89  */
90 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
91         __acquires(p->pi_lock)
92         __acquires(rq->lock)
93 {
94         struct rq *rq;
95
96         for (;;) {
97                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
98                 rq = task_rq(p);
99                 raw_spin_lock(&rq->lock);
100                 /*
101                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
102                  *
103                  *      ACQUIRE (rq->lock)
104                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
105                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
106                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
107                  *                                      [L] ->on_rq
108                  *      RELEASE (rq->lock)
109                  *
110                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
111                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
112                  *
113                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
114                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
115                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
116                  */
117                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
118                         rq_pin_lock(rq, rf);
119                         return rq;
120                 }
121                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
122                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
123
124                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
125                         cpu_relax();
126         }
127 }
128
129 /*
130  * RQ-clock updating methods:
131  */
132
133 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
134 {
135 /*
136  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
137  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
138  */
139         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
140
141 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
142         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
143
144         /*
145          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
146          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
147          * {soft,}irq region.
148          *
149          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
150          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
151          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
152          * monotonic.
153          *
154          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
155          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
156          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
157          * atomic ops.
158          */
159         if (irq_delta > delta)
160                 irq_delta = delta;
161
162         rq->prev_irq_time += irq_delta;
163         delta -= irq_delta;
164 #endif
165 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
166         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
167                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
168                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
169
170                 if (unlikely(steal > delta))
171                         steal = delta;
172
173                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
174                 delta -= steal;
175         }
176 #endif
177
178         rq->clock_task += delta;
179
180 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
181         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
182                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
183 #endif
184         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
185 }
186
187 void update_rq_clock(struct rq *rq)
188 {
189         s64 delta;
190
191         lockdep_assert_held(&rq->lock);
192
193         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
194                 return;
195
196 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
197         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
198                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
199         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
200 #endif
201
202         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
203         if (delta < 0)
204                 return;
205         rq->clock += delta;
206         update_rq_clock_task(rq, delta);
207 }
208
209
210 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
211 /*
212  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
213  */
214
215 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
216 {
217         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
218                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
219 }
220
221 /*
222  * High-resolution timer tick.
223  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
224  */
225 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
226 {
227         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
228         struct rq_flags rf;
229
230         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
231
232         rq_lock(rq, &rf);
233         update_rq_clock(rq);
234         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
235         rq_unlock(rq, &rf);
236
237         return HRTIMER_NORESTART;
238 }
239
240 #ifdef CONFIG_SMP
241
242 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
243 {
244         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
245
246         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
247 }
248
249 /*
250  * called from hardirq (IPI) context
251  */
252 static void __hrtick_start(void *arg)
253 {
254         struct rq *rq = arg;
255         struct rq_flags rf;
256
257         rq_lock(rq, &rf);
258         __hrtick_restart(rq);
259         rq->hrtick_csd_pending = 0;
260         rq_unlock(rq, &rf);
261 }
262
263 /*
264  * Called to set the hrtick timer state.
265  *
266  * called with rq->lock held and irqs disabled
267  */
268 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
269 {
270         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
271         ktime_t time;
272         s64 delta;
273
274         /*
275          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
276          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
277          */
278         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
279         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
280
281         hrtimer_set_expires(timer, time);
282
283         if (rq == this_rq()) {
284                 __hrtick_restart(rq);
285         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
286                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
287                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
288         }
289 }
290
291 #else
292 /*
293  * Called to set the hrtick timer state.
294  *
295  * called with rq->lock held and irqs disabled
296  */
297 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
298 {
299         /*
300          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
301          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
302          */
303         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
304         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
305                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
306 }
307 #endif /* CONFIG_SMP */
308
309 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
310 {
311 #ifdef CONFIG_SMP
312         rq->hrtick_csd_pending = 0;
313
314         rq->hrtick_csd.flags = 0;
315         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
316         rq->hrtick_csd.info = rq;
317 #endif
318
319         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
320         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
321 }
322 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
323 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
324 {
325 }
326
327 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
328 {
329 }
330 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
331
332 /*
333  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
334  */
335 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
336         ({                                                              \
337                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
338                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
339                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
340                                                                         \
341                 for (;;) {                                              \
342                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
343                         if (_old == _val)                               \
344                                 break;                                  \
345                         _val = _old;                                    \
346                 }                                                       \
347         _old;                                                           \
348 })
349
350 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
351 /*
352  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
353  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
354  * spurious IPIs.
355  */
356 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
357 {
358         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
359         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
360 }
361
362 /*
363  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
364  *
365  * If this returns true, then the idle task promises to call
366  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
367  */
368 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
369 {
370         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
371         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
372
373         for (;;) {
374                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
375                         return false;
376                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
377                         return true;
378                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
379                 if (old == val)
380                         break;
381                 val = old;
382         }
383         return true;
384 }
385
386 #else
387 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
388 {
389         set_tsk_need_resched(p);
390         return true;
391 }
392
393 #ifdef CONFIG_SMP
394 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
395 {
396         return false;
397 }
398 #endif
399 #endif
400
401 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
402 {
403         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
404
405         /*
406          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
407          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
408          * wakeup due to that.
409          *
410          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
411          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
412          */
413         smp_mb__before_atomic();
414         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
415                 return false;
416
417         /*
418          * The head is context local, there can be no concurrency.
419          */
420         *head->lastp = node;
421         head->lastp = &node->next;
422         return true;
423 }
424
425 /**
426  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
427  * @head: the wake_q_head to add @task to
428  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
429  *
430  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
431  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
432  * instantly.
433  *
434  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
435  * must be ready to be woken at this location.
436  */
437 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
438 {
439         if (__wake_q_add(head, task))
440                 get_task_struct(task);
441 }
442
443 /**
444  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
445  * @head: the wake_q_head to add @task to
446  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
447  *
448  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
449  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
450  * instantly.
451  *
452  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
453  * must be ready to be woken at this location.
454  *
455  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
456  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
457  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
458  * queued for wakeup.
459  */
460 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
461 {
462         if (!__wake_q_add(head, task))
463                 put_task_struct(task);
464 }
465
466 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
467 {
468         struct wake_q_node *node = head->first;
469
470         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
471                 struct task_struct *task;
472
473                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
474                 BUG_ON(!task);
475                 /* Task can safely be re-inserted now: */
476                 node = node->next;
477                 task->wake_q.next = NULL;
478
479                 /*
480                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
481                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
482                  */
483                 wake_up_process(task);
484                 put_task_struct(task);
485         }
486 }
487
488 /*
489  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
490  *
491  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
492  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
493  * the target CPU.
494  */
495 void resched_curr(struct rq *rq)
496 {
497         struct task_struct *curr = rq->curr;
498         int cpu;
499
500         lockdep_assert_held(&rq->lock);
501
502         if (test_tsk_need_resched(curr))
503                 return;
504
505         cpu = cpu_of(rq);
506
507         if (cpu == smp_processor_id()) {
508                 set_tsk_need_resched(curr);
509                 set_preempt_need_resched();
510                 return;
511         }
512
513         if (set_nr_and_not_polling(curr))
514                 smp_send_reschedule(cpu);
515         else
516                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
517 }
518
519 void resched_cpu(int cpu)
520 {
521         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
522         unsigned long flags;
523
524         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
525         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
526                 resched_curr(rq);
527         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
528 }
529
530 #ifdef CONFIG_SMP
531 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
532 /*
533  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
534  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
535  *
536  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
537  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
538  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
539  */
540 int get_nohz_timer_target(void)
541 {
542         int i, cpu = smp_processor_id();
543         struct sched_domain *sd;
544
545         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
546                 return cpu;
547
548         rcu_read_lock();
549         for_each_domain(cpu, sd) {
550                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
551                         if (cpu == i)
552                                 continue;
553
554                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
555                                 cpu = i;
556                                 goto unlock;
557                         }
558                 }
559         }
560
561         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
562                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
563 unlock:
564         rcu_read_unlock();
565         return cpu;
566 }
567
568 /*
569  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
570  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
571  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
572  * idle system the next event might even be infinite time into the
573  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
574  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
575  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
576  * wheel for the next timer event.
577  */
578 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
579 {
580         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
581
582         if (cpu == smp_processor_id())
583                 return;
584
585         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
586                 smp_send_reschedule(cpu);
587         else
588                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
589 }
590
591 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
592 {
593         /*
594          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
595          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
596          * If needed we can still optimize that later with an
597          * empty IRQ.
598          */
599         if (cpu_is_offline(cpu))
600                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
601         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
602                 if (cpu != smp_processor_id() ||
603                     tick_nohz_tick_stopped())
604                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
605                 return true;
606         }
607
608         return false;
609 }
610
611 /*
612  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
613  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
614  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
615  */
616 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
617 {
618         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
619                 wake_up_idle_cpu(cpu);
620 }
621
622 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
623 {
624         int cpu = smp_processor_id();
625
626         if (!(atomic_read(nohz_flags(cpu)) & NOHZ_KICK_MASK))
627                 return false;
628
629         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
630                 return true;
631
632         /*
633          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
634          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
635          */
636         atomic_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
637         return false;
638 }
639
640 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
641
642 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
643 {
644         return false;
645 }
646
647 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
648
649 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
650 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
651 {
652         int fifo_nr_running;
653
654         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
655         if (rq->dl.dl_nr_running)
656                 return false;
657
658         /*
659          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
660          * actual RR behaviour.
661          */
662         if (rq->rt.rr_nr_running) {
663                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
664                         return true;
665                 else
666                         return false;
667         }
668
669         /*
670          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
671          * forced preemption between FIFO tasks.
672          */
673         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
674         if (fifo_nr_running)
675                 return true;
676
677         /*
678          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
679          * if there's more than one we need the tick for involuntary
680          * preemption.
681          */
682         if (rq->nr_running > 1)
683                 return false;
684
685         return true;
686 }
687 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
688 #endif /* CONFIG_SMP */
689
690 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
691                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
692 /*
693  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
694  * node and @up when leaving it for the final time.
695  *
696  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
697  */
698 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
699                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
700 {
701         struct task_group *parent, *child;
702         int ret;
703
704         parent = from;
705
706 down:
707         ret = (*down)(parent, data);
708         if (ret)
709                 goto out;
710         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
711                 parent = child;
712                 goto down;
713
714 up:
715                 continue;
716         }
717         ret = (*up)(parent, data);
718         if (ret || parent == from)
719                 goto out;
720
721         child = parent;
722         parent = parent->parent;
723         if (parent)
724                 goto up;
725 out:
726         return ret;
727 }
728
729 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
730 {
731         return 0;
732 }
733 #endif
734
735 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
736 {
737         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
738         struct load_weight *load = &p->se.load;
739
740         /*
741          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
742          */
743         if (task_has_idle_policy(p)) {
744                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
745                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
746                 p->se.runnable_weight = load->weight;
747                 return;
748         }
749
750         /*
751          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
752          * weight
753          */
754         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
755                 reweight_task(p, prio);
756         } else {
757                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
758                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
759                 p->se.runnable_weight = load->weight;
760         }
761 }
762
763 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
766                 update_rq_clock(rq);
767
768         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
769                 sched_info_queued(rq, p);
770                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
771         }
772
773         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
774 }
775
776 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
777 {
778         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
779                 update_rq_clock(rq);
780
781         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
782                 sched_info_dequeued(rq, p);
783                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
784         }
785
786         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
787 }
788
789 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
790 {
791         if (task_contributes_to_load(p))
792                 rq->nr_uninterruptible--;
793
794         enqueue_task(rq, p, flags);
795
796         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
797 }
798
799 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
800 {
801         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
802
803         if (task_contributes_to_load(p))
804                 rq->nr_uninterruptible++;
805
806         dequeue_task(rq, p, flags);
807 }
808
809 /*
810  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
811  */
812 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
813 {
814         return p->static_prio;
815 }
816
817 /*
818  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
819  * without taking RT-inheritance into account. Might be
820  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
821  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
822  * estimator recalculates.
823  */
824 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
825 {
826         int prio;
827
828         if (task_has_dl_policy(p))
829                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
830         else if (task_has_rt_policy(p))
831                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
832         else
833                 prio = __normal_prio(p);
834         return prio;
835 }
836
837 /*
838  * Calculate the current priority, i.e. the priority
839  * taken into account by the scheduler. This value might
840  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
841  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
842  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
843  */
844 static int effective_prio(struct task_struct *p)
845 {
846         p->normal_prio = normal_prio(p);
847         /*
848          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
849          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
850          * to the normal priority:
851          */
852         if (!rt_prio(p->prio))
853                 return p->normal_prio;
854         return p->prio;
855 }
856
857 /**
858  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
859  * @p: the task in question.
860  *
861  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
862  */
863 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
864 {
865         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
866 }
867
868 /*
869  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
870  * use the balance_callback list if you want balancing.
871  *
872  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
873  * balance_callback().
874  */
875 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
876                                        const struct sched_class *prev_class,
877                                        int oldprio)
878 {
879         if (prev_class != p->sched_class) {
880                 if (prev_class->switched_from)
881                         prev_class->switched_from(rq, p);
882
883                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
884         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
885                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
886 }
887
888 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
889 {
890         const struct sched_class *class;
891
892         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
893                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
894         } else {
895                 for_each_class(class) {
896                         if (class == rq->curr->sched_class)
897                                 break;
898                         if (class == p->sched_class) {
899                                 resched_curr(rq);
900                                 break;
901                         }
902                 }
903         }
904
905         /*
906          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
907          * this case, we can save a useless back to back clock update.
908          */
909         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
910                 rq_clock_skip_update(rq);
911 }
912
913 #ifdef CONFIG_SMP
914
915 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
916 {
917         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
918                 return false;
919
920         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
921                 return false;
922
923         return true;
924 }
925
926 /*
927  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
928  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
929  */
930 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
931 {
932         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
933                 return false;
934
935         if (is_per_cpu_kthread(p))
936                 return cpu_online(cpu);
937
938         return cpu_active(cpu);
939 }
940
941 /*
942  * This is how migration works:
943  *
944  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
945  *    stop_one_cpu().
946  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
947  *    off the CPU)
948  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
949  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
950  *    it and puts it into the right queue.
951  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
952  *    is done.
953  */
954
955 /*
956  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
957  *
958  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
959  */
960 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
961                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
962 {
963         lockdep_assert_held(&rq->lock);
964
965         WRITE_ONCE(p->on_rq, TASK_ON_RQ_MIGRATING);
966         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
967         set_task_cpu(p, new_cpu);
968         rq_unlock(rq, rf);
969
970         rq = cpu_rq(new_cpu);
971
972         rq_lock(rq, rf);
973         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
974         enqueue_task(rq, p, 0);
975         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
976         check_preempt_curr(rq, p, 0);
977
978         return rq;
979 }
980
981 struct migration_arg {
982         struct task_struct *task;
983         int dest_cpu;
984 };
985
986 /*
987  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
988  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
989  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
990  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
991  *
992  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
993  * as the task is no longer on this CPU.
994  */
995 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
996                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
997 {
998         /* Affinity changed (again). */
999         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1000                 return rq;
1001
1002         update_rq_clock(rq);
1003         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
1004
1005         return rq;
1006 }
1007
1008 /*
1009  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1010  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1011  * 'pushing' onto another runqueue.
1012  */
1013 static int migration_cpu_stop(void *data)
1014 {
1015         struct migration_arg *arg = data;
1016         struct task_struct *p = arg->task;
1017         struct rq *rq = this_rq();
1018         struct rq_flags rf;
1019
1020         /*
1021          * The original target CPU might have gone down and we might
1022          * be on another CPU but it doesn't matter.
1023          */
1024         local_irq_disable();
1025         /*
1026          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1027          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1028          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1029          */
1030         sched_ttwu_pending();
1031
1032         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1033         rq_lock(rq, &rf);
1034         /*
1035          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1036          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1037          * we're holding p->pi_lock.
1038          */
1039         if (task_rq(p) == rq) {
1040                 if (task_on_rq_queued(p))
1041                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
1042                 else
1043                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1044         }
1045         rq_unlock(rq, &rf);
1046         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1047
1048         local_irq_enable();
1049         return 0;
1050 }
1051
1052 /*
1053  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1054  * actually call this function.
1055  */
1056 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1057 {
1058         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1059         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1060 }
1061
1062 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1063 {
1064         struct rq *rq = task_rq(p);
1065         bool queued, running;
1066
1067         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1068
1069         queued = task_on_rq_queued(p);
1070         running = task_current(rq, p);
1071
1072         if (queued) {
1073                 /*
1074                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1075                  * holding rq->lock.
1076                  */
1077                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1078                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1079         }
1080         if (running)
1081                 put_prev_task(rq, p);
1082
1083         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1084
1085         if (queued)
1086                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1087         if (running)
1088                 set_curr_task(rq, p);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1093  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1094  * is removed from the allowed bitmask.
1095  *
1096  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1097  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1098  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1099  */
1100 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1101                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1102 {
1103         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1104         unsigned int dest_cpu;
1105         struct rq_flags rf;
1106         struct rq *rq;
1107         int ret = 0;
1108
1109         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1110         update_rq_clock(rq);
1111
1112         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1113                 /*
1114                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1115                  */
1116                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1117         }
1118
1119         /*
1120          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1121          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1122          */
1123         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1124                 ret = -EINVAL;
1125                 goto out;
1126         }
1127
1128         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1129                 goto out;
1130
1131         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1132                 ret = -EINVAL;
1133                 goto out;
1134         }
1135
1136         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1137
1138         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1139                 /*
1140                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1141                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1142                  */
1143                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1144                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1145                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1146         }
1147
1148         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1149         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1150                 goto out;
1151
1152         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1153         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1154                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1155                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1156                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1157                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1158                 return 0;
1159         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1160                 /*
1161                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1162                  * afterwards anyway.
1163                  */
1164                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1165         }
1166 out:
1167         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1168
1169         return ret;
1170 }
1171
1172 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1173 {
1174         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1175 }
1176 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1177
1178 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1179 {
1180 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1181         /*
1182          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1183          * ttwu() will sort out the placement.
1184          */
1185         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1186                         !p->on_rq);
1187
1188         /*
1189          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1190          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1191          * time relying on p->on_rq.
1192          */
1193         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1194                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1195                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1196
1197 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1198         /*
1199          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1200          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1201          *
1202          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1203          * see task_group().
1204          *
1205          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1206          * task_rq_lock().
1207          */
1208         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1209                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1210 #endif
1211         /*
1212          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1213          */
1214         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1215 #endif
1216
1217         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1218
1219         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1220                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1221                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1222                 p->se.nr_migrations++;
1223                 rseq_migrate(p);
1224                 perf_event_task_migrate(p);
1225         }
1226
1227         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1228 }
1229
1230 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1231 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1232 {
1233         if (task_on_rq_queued(p)) {
1234                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1235                 struct rq_flags srf, drf;
1236
1237                 src_rq = task_rq(p);
1238                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1239
1240                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1241                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1242
1243                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1244                 set_task_cpu(p, cpu);
1245                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1246                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1247
1248                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1249                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1250
1251         } else {
1252                 /*
1253                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1254                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1255                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1256                  */
1257                 p->wake_cpu = cpu;
1258         }
1259 }
1260
1261 struct migration_swap_arg {
1262         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1263         int src_cpu, dst_cpu;
1264 };
1265
1266 static int migrate_swap_stop(void *data)
1267 {
1268         struct migration_swap_arg *arg = data;
1269         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1270         int ret = -EAGAIN;
1271
1272         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1273                 return -EAGAIN;
1274
1275         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1276         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1277
1278         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1279                         &arg->dst_task->pi_lock);
1280         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1281
1282         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1283                 goto unlock;
1284
1285         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1286                 goto unlock;
1287
1288         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1289                 goto unlock;
1290
1291         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1292                 goto unlock;
1293
1294         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1295         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1296
1297         ret = 0;
1298
1299 unlock:
1300         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1301         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1302         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1303
1304         return ret;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Cross migrate two tasks
1309  */
1310 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
1311                 int target_cpu, int curr_cpu)
1312 {
1313         struct migration_swap_arg arg;
1314         int ret = -EINVAL;
1315
1316         arg = (struct migration_swap_arg){
1317                 .src_task = cur,
1318                 .src_cpu = curr_cpu,
1319                 .dst_task = p,
1320                 .dst_cpu = target_cpu,
1321         };
1322
1323         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1324                 goto out;
1325
1326         /*
1327          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1328          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1329          */
1330         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1331                 goto out;
1332
1333         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1334                 goto out;
1335
1336         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1337                 goto out;
1338
1339         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1340         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1341
1342 out:
1343         return ret;
1344 }
1345 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1346
1347 /*
1348  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1349  *
1350  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1351  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1352  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1353  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1354  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1355  * @p has remained unscheduled the whole time.
1356  *
1357  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1358  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1359  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1360  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1361  * waiting to become inactive.
1362  */
1363 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1364 {
1365         int running, queued;
1366         struct rq_flags rf;
1367         unsigned long ncsw;
1368         struct rq *rq;
1369
1370         for (;;) {
1371                 /*
1372                  * We do the initial early heuristics without holding
1373                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1374                  * the runqueue lock when things look like they will
1375                  * work out!
1376                  */
1377                 rq = task_rq(p);
1378
1379                 /*
1380                  * If the task is actively running on another CPU
1381                  * still, just relax and busy-wait without holding
1382                  * any locks.
1383                  *
1384                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1385                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1386                  * But we don't care, since "task_running()" will
1387                  * return false if the runqueue has changed and p
1388                  * is actually now running somewhere else!
1389                  */
1390                 while (task_running(rq, p)) {
1391                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1392                                 return 0;
1393                         cpu_relax();
1394                 }
1395
1396                 /*
1397                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1398                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1399                  * just go back and repeat.
1400                  */
1401                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1402                 trace_sched_wait_task(p);
1403                 running = task_running(rq, p);
1404                 queued = task_on_rq_queued(p);
1405                 ncsw = 0;
1406                 if (!match_state || p->state == match_state)
1407                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1408                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1409
1410                 /*
1411                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1412                  */
1413                 if (unlikely(!ncsw))
1414                         break;
1415
1416                 /*
1417                  * Was it really running after all now that we
1418                  * checked with the proper locks actually held?
1419                  *
1420                  * Oops. Go back and try again..
1421                  */
1422                 if (unlikely(running)) {
1423                         cpu_relax();
1424                         continue;
1425                 }
1426
1427                 /*
1428                  * It's not enough that it's not actively running,
1429                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1430                  * preempted!
1431                  *
1432                  * So if it was still runnable (but just not actively
1433                  * running right now), it's preempted, and we should
1434                  * yield - it could be a while.
1435                  */
1436                 if (unlikely(queued)) {
1437                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1438
1439                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1440                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1441                         continue;
1442                 }
1443
1444                 /*
1445                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1446                  * runnable, which means that it will never become
1447                  * running in the future either. We're all done!
1448                  */
1449                 break;
1450         }
1451
1452         return ncsw;
1453 }
1454
1455 /***
1456  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1457  * @p: the to-be-kicked thread
1458  *
1459  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1460  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1461  *
1462  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1463  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1464  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1465  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1466  * achieved as well.
1467  */
1468 void kick_process(struct task_struct *p)
1469 {
1470         int cpu;
1471
1472         preempt_disable();
1473         cpu = task_cpu(p);
1474         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1475                 smp_send_reschedule(cpu);
1476         preempt_enable();
1477 }
1478 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1479
1480 /*
1481  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1482  *
1483  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1484  *
1485  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1486  *
1487  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1488  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1489  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1490  *    see it.
1491  *
1492  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1493  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1494  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1495  *    off.
1496  *
1497  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1498  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1499  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1500  * to satisfy the above rules.
1501  */
1502 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1503 {
1504         int nid = cpu_to_node(cpu);
1505         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1506         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1507         int dest_cpu;
1508
1509         /*
1510          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1511          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1512          * select the CPU on the other node.
1513          */
1514         if (nid != -1) {
1515                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1516
1517                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1518                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1519                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1520                                 continue;
1521                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1522                                 return dest_cpu;
1523                 }
1524         }
1525
1526         for (;;) {
1527                 /* Any allowed, online CPU? */
1528                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1529                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1530                                 continue;
1531
1532                         goto out;
1533                 }
1534
1535                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1536                 switch (state) {
1537                 case cpuset:
1538                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1539                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1540                                 state = possible;
1541                                 break;
1542                         }
1543                         /* Fall-through */
1544                 case possible:
1545                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1546                         state = fail;
1547                         break;
1548
1549                 case fail:
1550                         BUG();
1551                         break;
1552                 }
1553         }
1554
1555 out:
1556         if (state != cpuset) {
1557                 /*
1558                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1559                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1560                  * leave kernel.
1561                  */
1562                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1563                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1564                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1565                 }
1566         }
1567
1568         return dest_cpu;
1569 }
1570
1571 /*
1572  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1573  */
1574 static inline
1575 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1576 {
1577         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1578
1579         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1580                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1581         else
1582                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1583
1584         /*
1585          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1586          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1587          * CPU.
1588          *
1589          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1590          *
1591          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1592          *   not worry about this generic constraint ]
1593          */
1594         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
1595                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1596
1597         return cpu;
1598 }
1599
1600 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1601 {
1602         s64 diff = sample - *avg;
1603         *avg += diff >> 3;
1604 }
1605
1606 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1607 {
1608         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1609         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1610
1611         if (stop) {
1612                 /*
1613                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1614                  * userspace knows about and won't get confused about.
1615                  *
1616                  * Also, it will make PI more or less work without too
1617                  * much confusion -- but then, stop work should not
1618                  * rely on PI working anyway.
1619                  */
1620                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1621
1622                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1623         }
1624
1625         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1626
1627         if (old_stop) {
1628                 /*
1629                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1630                  * it can die in pieces.
1631                  */
1632                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1633         }
1634 }
1635
1636 #else
1637
1638 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1639                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1640 {
1641         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1642 }
1643
1644 #endif /* CONFIG_SMP */
1645
1646 static void
1647 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1648 {
1649         struct rq *rq;
1650
1651         if (!schedstat_enabled())
1652                 return;
1653
1654         rq = this_rq();
1655
1656 #ifdef CONFIG_SMP
1657         if (cpu == rq->cpu) {
1658                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1659                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1660         } else {
1661                 struct sched_domain *sd;
1662
1663                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1664                 rcu_read_lock();
1665                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1666                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1667                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1668                                 break;
1669                         }
1670                 }
1671                 rcu_read_unlock();
1672         }
1673
1674         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1675                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1676 #endif /* CONFIG_SMP */
1677
1678         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1679         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1680
1681         if (wake_flags & WF_SYNC)
1682                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1687  */
1688 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1689                            struct rq_flags *rf)
1690 {
1691         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1692         p->state = TASK_RUNNING;
1693         trace_sched_wakeup(p);
1694
1695 #ifdef CONFIG_SMP
1696         if (p->sched_class->task_woken) {
1697                 /*
1698                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1699                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1700                  */
1701                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1702                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1703                 rq_repin_lock(rq, rf);
1704         }
1705
1706         if (rq->idle_stamp) {
1707                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1708                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1709
1710                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1711
1712                 if (rq->avg_idle > max)
1713                         rq->avg_idle = max;
1714
1715                 rq->idle_stamp = 0;
1716         }
1717 #endif
1718 }
1719
1720 static void
1721 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1722                  struct rq_flags *rf)
1723 {
1724         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1725
1726         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1727
1728 #ifdef CONFIG_SMP
1729         if (p->sched_contributes_to_load)
1730                 rq->nr_uninterruptible--;
1731
1732         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1733                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1734 #endif
1735
1736         activate_task(rq, p, en_flags);
1737         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1742  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1743  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1744  * the task is still ->on_rq.
1745  */
1746 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1747 {
1748         struct rq_flags rf;
1749         struct rq *rq;
1750         int ret = 0;
1751
1752         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1753         if (task_on_rq_queued(p)) {
1754                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1755                 update_rq_clock(rq);
1756                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1757                 ret = 1;
1758         }
1759         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1760
1761         return ret;
1762 }
1763
1764 #ifdef CONFIG_SMP
1765 void sched_ttwu_pending(void)
1766 {
1767         struct rq *rq = this_rq();
1768         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1769         struct task_struct *p, *t;
1770         struct rq_flags rf;
1771
1772         if (!llist)
1773                 return;
1774
1775         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1776         update_rq_clock(rq);
1777
1778         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1779                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1780
1781         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1782 }
1783
1784 void scheduler_ipi(void)
1785 {
1786         /*
1787          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1788          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1789          * this IPI.
1790          */
1791         preempt_fold_need_resched();
1792
1793         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1794                 return;
1795
1796         /*
1797          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1798          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1799          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1800          * we do call them.
1801          *
1802          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1803          * properly.
1804          *
1805          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1806          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1807          * somewhat pessimize the simple resched case.
1808          */
1809         irq_enter();
1810         sched_ttwu_pending();
1811
1812         /*
1813          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1814          */
1815         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1816                 this_rq()->idle_balance = 1;
1817                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1818         }
1819         irq_exit();
1820 }
1821
1822 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1823 {
1824         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1825
1826         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1827
1828         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1829                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1830                         smp_send_reschedule(cpu);
1831                 else
1832                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1833         }
1834 }
1835
1836 void wake_up_if_idle(int cpu)
1837 {
1838         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1839         struct rq_flags rf;
1840
1841         rcu_read_lock();
1842
1843         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1844                 goto out;
1845
1846         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1847                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1848         } else {
1849                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1850                 if (is_idle_task(rq->curr))
1851                         smp_send_reschedule(cpu);
1852                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1853                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1854         }
1855
1856 out:
1857         rcu_read_unlock();
1858 }
1859
1860 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1861 {
1862         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1863 }
1864 #endif /* CONFIG_SMP */
1865
1866 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1867 {
1868         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1869         struct rq_flags rf;
1870
1871 #if defined(CONFIG_SMP)
1872         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1873                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1874                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1875                 return;
1876         }
1877 #endif
1878
1879         rq_lock(rq, &rf);
1880         update_rq_clock(rq);
1881         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1882         rq_unlock(rq, &rf);
1883 }
1884
1885 /*
1886  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1887  *
1888  *  MIGRATION
1889  *
1890  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1891  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1892  * execution on its new CPU [c1].
1893  *
1894  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1895  *
1896  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1897  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1898  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1899  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1900  *
1901  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
1902  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1903  *
1904  * Example:
1905  *
1906  *   CPU0            CPU1            CPU2
1907  *
1908  *   LOCK rq(0)->lock
1909  *   sched-out X
1910  *   sched-in Y
1911  *   UNLOCK rq(0)->lock
1912  *
1913  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1914  *                                   dequeue X
1915  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1916  *
1917  *                                   LOCK rq(1)->lock
1918  *                                   enqueue X
1919  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1920  *
1921  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1922  *                   sched-out Z
1923  *                   sched-in X
1924  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1925  *
1926  *
1927  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1928  *
1929  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1930  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1931  * chain to provide order. Instead we do:
1932  *
1933  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1934  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1935  *
1936  * Example:
1937  *
1938  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1939  *
1940  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1941  *   dequeue X
1942  *   sched-out X
1943  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1944  *
1945  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1946  *                    X->state = WAKING
1947  *                    set_task_cpu(X,2)
1948  *
1949  *                    LOCK rq(2)->lock
1950  *                    enqueue X
1951  *                    X->state = RUNNING
1952  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1953  *
1954  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1955  *                                          sched-out Z
1956  *                                          sched-in X
1957  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1958  *
1959  *                    UNLOCK X->pi_lock
1960  *   UNLOCK rq(0)->lock
1961  *
1962  *
1963  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1964  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
1965  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
1966  */
1967
1968 /**
1969  * try_to_wake_up - wake up a thread
1970  * @p: the thread to be awakened
1971  * @state: the mask of task states that can be woken
1972  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1973  *
1974  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1975  *
1976  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1977  *
1978  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1979  * set_current_state().
1980  *
1981  * This function executes a full memory barrier before accessing the task
1982  * state; see set_current_state().
1983  *
1984  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1985  *         %false otherwise.
1986  */
1987 static int
1988 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1989 {
1990         unsigned long flags;
1991         int cpu, success = 0;
1992
1993         /*
1994          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1995          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1996          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1997          * set_current_state() the waiting thread does.
1998          */
1999         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2000         smp_mb__after_spinlock();
2001         if (!(p->state & state))
2002                 goto out;
2003
2004         trace_sched_waking(p);
2005
2006         /* We're going to change ->state: */
2007         success = 1;
2008         cpu = task_cpu(p);
2009
2010         /*
2011          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
2012          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
2013          * in smp_cond_load_acquire() below.
2014          *
2015          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2016          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
2017          *   UNLOCK rq->lock
2018          *
2019          * __schedule() (switch to task 'p')
2020          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2021          *   smp_mb__after_spinlock();
2022          *   UNLOCK rq->lock
2023          *
2024          * [task p]
2025          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
2026          *
2027          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2028          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2029          */
2030         smp_rmb();
2031         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2032                 goto stat;
2033
2034 #ifdef CONFIG_SMP
2035         /*
2036          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2037          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2038          *
2039          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2040          * from the runqueue.
2041          *
2042          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
2043          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
2044          *   UNLOCK rq->lock
2045          *
2046          * __schedule() (put 'p' to sleep)
2047          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2048          *   smp_mb__after_spinlock();
2049          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
2050          *
2051          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2052          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2053          */
2054         smp_rmb();
2055
2056         /*
2057          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2058          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2059          *
2060          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2061          *
2062          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2063          * their previous state and preserve Program Order.
2064          */
2065         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2066
2067         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2068         p->state = TASK_WAKING;
2069
2070         if (p->in_iowait) {
2071                 delayacct_blkio_end(p);
2072                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2073         }
2074
2075         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2076         if (task_cpu(p) != cpu) {
2077                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2078                 psi_ttwu_dequeue(p);
2079                 set_task_cpu(p, cpu);
2080         }
2081
2082 #else /* CONFIG_SMP */
2083
2084         if (p->in_iowait) {
2085                 delayacct_blkio_end(p);
2086                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2087         }
2088
2089 #endif /* CONFIG_SMP */
2090
2091         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2092 stat:
2093         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2094 out:
2095         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2096
2097         return success;
2098 }
2099
2100 /**
2101  * wake_up_process - Wake up a specific process
2102  * @p: The process to be woken up.
2103  *
2104  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2105  * processes.
2106  *
2107  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2108  *
2109  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
2110  */
2111 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2112 {
2113         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2114 }
2115 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2116
2117 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2118 {
2119         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2124  * p is forked by current.
2125  *
2126  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2127  */
2128 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2129 {
2130         p->on_rq                        = 0;
2131
2132         p->se.on_rq                     = 0;
2133         p->se.exec_start                = 0;
2134         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2135         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2136         p->se.nr_migrations             = 0;
2137         p->se.vruntime                  = 0;
2138         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2139
2140 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2141         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2142 #endif
2143
2144 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2145         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2146         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2147 #endif
2148
2149         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2150         init_dl_task_timer(&p->dl);
2151         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2152         __dl_clear_params(p);
2153
2154         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2155         p->rt.timeout           = 0;
2156         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2157         p->rt.on_rq             = 0;
2158         p->rt.on_list           = 0;
2159
2160 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2161         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2162 #endif
2163
2164 #ifdef CONFIG_COMPACTION
2165         p->capture_control = NULL;
2166 #endif
2167         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2168 }
2169
2170 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2171
2172 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2173
2174 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2175 {
2176         if (enabled)
2177                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2178         else
2179                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2180 }
2181
2182 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2183 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2184                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2185 {
2186         struct ctl_table t;
2187         int err;
2188         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2189
2190         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2191                 return -EPERM;
2192
2193         t = *table;
2194         t.data = &state;
2195         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2196         if (err < 0)
2197                 return err;
2198         if (write)
2199                 set_numabalancing_state(state);
2200         return err;
2201 }
2202 #endif
2203 #endif
2204
2205 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2206
2207 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2208 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2209
2210 static void set_schedstats(bool enabled)
2211 {
2212         if (enabled)
2213                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2214         else
2215                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2216 }
2217
2218 void force_schedstat_enabled(void)
2219 {
2220         if (!schedstat_enabled()) {
2221                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2222                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2223         }
2224 }
2225
2226 static int __init setup_schedstats(char *str)
2227 {
2228         int ret = 0;
2229         if (!str)
2230                 goto out;
2231
2232         /*
2233          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2234          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2235          * variable so init_schedstats() can do it later.
2236          */
2237         if (!strcmp(str, "enable")) {
2238                 __sched_schedstats = true;
2239                 ret = 1;
2240         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2241                 __sched_schedstats = false;
2242                 ret = 1;
2243         }
2244 out:
2245         if (!ret)
2246                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2247
2248         return ret;
2249 }
2250 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2251
2252 static void __init init_schedstats(void)
2253 {
2254         set_schedstats(__sched_schedstats);
2255 }
2256
2257 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2258 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2259                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2260 {
2261         struct ctl_table t;
2262         int err;
2263         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2264
2265         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2266                 return -EPERM;
2267
2268         t = *table;
2269         t.data = &state;
2270         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2271         if (err < 0)
2272                 return err;
2273         if (write)
2274                 set_schedstats(state);
2275         return err;
2276 }
2277 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2278 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2279 static inline void init_schedstats(void) {}
2280 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2281
2282 /*
2283  * fork()/clone()-time setup:
2284  */
2285 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2286 {
2287         unsigned long flags;
2288
2289         __sched_fork(clone_flags, p);
2290         /*
2291          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2292          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2293          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2294          */
2295         p->state = TASK_NEW;
2296
2297         /*
2298          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2299          */
2300         p->prio = current->normal_prio;
2301
2302         /*
2303          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2304          */
2305         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2306                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2307                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2308                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2309                         p->rt_priority = 0;
2310                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2311                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2312
2313                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2314                 set_load_weight(p, false);
2315
2316                 /*
2317                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2318                  * fulfilled its duty:
2319                  */
2320                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2321         }
2322
2323         if (dl_prio(p->prio))
2324                 return -EAGAIN;
2325         else if (rt_prio(p->prio))
2326                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2327         else
2328                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2329
2330         init_entity_runnable_average(&p->se);
2331
2332         /*
2333          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2334          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2335          * is ran before sched_fork().
2336          *
2337          * Silence PROVE_RCU.
2338          */
2339         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2340         /*
2341          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2342          * so use __set_task_cpu().
2343          */
2344         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
2345         if (p->sched_class->task_fork)
2346                 p->sched_class->task_fork(p);
2347         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2348
2349 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2350         if (likely(sched_info_on()))
2351                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2352 #endif
2353 #if defined(CONFIG_SMP)
2354         p->on_cpu = 0;
2355 #endif
2356         init_task_preempt_count(p);
2357 #ifdef CONFIG_SMP
2358         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2359         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2360 #endif
2361         return 0;
2362 }
2363
2364 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2365 {
2366         if (runtime == RUNTIME_INF)
2367                 return BW_UNIT;
2368
2369         /*
2370          * Doing this here saves a lot of checks in all
2371          * the calling paths, and returning zero seems
2372          * safe for them anyway.
2373          */
2374         if (period == 0)
2375                 return 0;
2376
2377         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2378 }
2379
2380 /*
2381  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2382  *
2383  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2384  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2385  * on the runqueue and wakes it.
2386  */
2387 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2388 {
2389         struct rq_flags rf;
2390         struct rq *rq;
2391
2392         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2393         p->state = TASK_RUNNING;
2394 #ifdef CONFIG_SMP
2395         /*
2396          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2397          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2398          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2399          *
2400          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2401          * as we're not fully set-up yet.
2402          */
2403         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2404         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2405 #endif
2406         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2407         update_rq_clock(rq);
2408         post_init_entity_util_avg(p);
2409
2410         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2411         trace_sched_wakeup_new(p);
2412         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2413 #ifdef CONFIG_SMP
2414         if (p->sched_class->task_woken) {
2415                 /*
2416                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2417                  * drop it.
2418                  */
2419                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2420                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2421                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2422         }
2423 #endif
2424         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2425 }
2426
2427 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2428
2429 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2430
2431 void preempt_notifier_inc(void)
2432 {
2433         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2434 }
2435 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2436
2437 void preempt_notifier_dec(void)
2438 {
2439         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2440 }
2441 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2442
2443 /**
2444  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2445  * @notifier: notifier struct to register
2446  */
2447 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2448 {
2449         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2450                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2451
2452         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2453 }
2454 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2455
2456 /**
2457  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2458  * @notifier: notifier struct to unregister
2459  *
2460  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2461  */
2462 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2463 {
2464         hlist_del(&notifier->link);
2465 }
2466 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2467
2468 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2469 {
2470         struct preempt_notifier *notifier;
2471
2472         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2473                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2474 }
2475
2476 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2477 {
2478         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2479                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2480 }
2481
2482 static void
2483 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2484                                    struct task_struct *next)
2485 {
2486         struct preempt_notifier *notifier;
2487
2488         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2489                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2490 }
2491
2492 static __always_inline void
2493 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2494                                  struct task_struct *next)
2495 {
2496         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2497                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2498 }
2499
2500 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2501
2502 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2503 {
2504 }
2505
2506 static inline void
2507 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2508                                  struct task_struct *next)
2509 {
2510 }
2511
2512 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2513
2514 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2515 {
2516 #ifdef CONFIG_SMP
2517         /*
2518          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2519          * such that any running task will have this set.
2520          */
2521         next->on_cpu = 1;
2522 #endif
2523 }
2524
2525 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2526 {
2527 #ifdef CONFIG_SMP
2528         /*
2529          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2530          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2531          * finished.
2532          *
2533          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2534          * happen before this.
2535          *
2536          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2537          */
2538         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2539 #endif
2540 }
2541
2542 static inline void
2543 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2544 {
2545         /*
2546          * Since the runqueue lock will be released by the next
2547          * task (which is an invalid locking op but in the case
2548          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2549          * do an early lockdep release here:
2550          */
2551         rq_unpin_lock(rq, rf);
2552         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2553 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2554         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2555         rq->lock.owner = next;
2556 #endif
2557 }
2558
2559 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2560 {
2561         /*
2562          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2563          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2564          * prev into current:
2565          */
2566         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2567         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2568 }
2569
2570 /*
2571  * NOP if the arch has not defined these:
2572  */
2573
2574 #ifndef prepare_arch_switch
2575 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
2576 #endif
2577
2578 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
2579 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
2580 #endif
2581
2582 /**
2583  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2584  * @rq: the runqueue preparing to switch
2585  * @prev: the current task that is being switched out
2586  * @next: the task we are going to switch to.
2587  *
2588  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2589  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2590  * switch.
2591  *
2592  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2593  * hooks.
2594  */
2595 static inline void
2596 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2597                     struct task_struct *next)
2598 {
2599         kcov_prepare_switch(prev);
2600         sched_info_switch(rq, prev, next);
2601         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2602         rseq_preempt(prev);
2603         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2604         prepare_task(next);
2605         prepare_arch_switch(next);
2606 }
2607
2608 /**
2609  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2610  * @prev: the thread we just switched away from.
2611  *
2612  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2613  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2614  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2615  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2616  *
2617  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2618  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2619  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2620  * details.)
2621  *
2622  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2623  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2624  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2625  * because prev may have moved to another CPU.
2626  */
2627 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2628         __releases(rq->lock)
2629 {
2630         struct rq *rq = this_rq();
2631         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2632         long prev_state;
2633
2634         /*
2635          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2636          * because it left us after:
2637          *
2638          *      schedule()
2639          *        preempt_disable();                    // 1
2640          *        __schedule()
2641          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2642          *
2643          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2644          */
2645         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2646                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2647                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2648                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2649
2650         rq->prev_mm = NULL;
2651
2652         /*
2653          * A task struct has one reference for the use as "current".
2654          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2655          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2656          * the scheduled task must drop that reference.
2657          *
2658          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2659          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2660          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2661          * transition, resulting in a double drop.
2662          */
2663         prev_state = prev->state;
2664         vtime_task_switch(prev);
2665         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2666         finish_task(prev);
2667         finish_lock_switch(rq);
2668         finish_arch_post_lock_switch();
2669         kcov_finish_switch(current);
2670
2671         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2672         /*
2673          * When switching through a kernel thread, the loop in
2674          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2675          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2676          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2677          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2678          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2679          *
2680          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2681          *   provided by mmdrop(),
2682          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2683          */
2684         if (mm) {
2685                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2686                 mmdrop(mm);
2687         }
2688         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2689                 if (prev->sched_class->task_dead)
2690                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2691
2692                 /*
2693                  * Remove function-return probe instances associated with this
2694                  * task and put them back on the free list.
2695                  */
2696                 kprobe_flush_task(prev);
2697
2698                 /* Task is done with its stack. */
2699                 put_task_stack(prev);
2700
2701                 put_task_struct(prev);
2702         }
2703
2704         tick_nohz_task_switch();
2705         return rq;
2706 }
2707
2708 #ifdef CONFIG_SMP
2709
2710 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2711 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2712 {
2713         struct callback_head *head, *next;
2714         void (*func)(struct rq *rq);
2715         unsigned long flags;
2716
2717         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2718         head = rq->balance_callback;
2719         rq->balance_callback = NULL;
2720         while (head) {
2721                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2722                 next = head->next;
2723                 head->next = NULL;
2724                 head = next;
2725
2726                 func(rq);
2727         }
2728         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2729 }
2730
2731 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2732 {
2733         if (unlikely(rq->balance_callback))
2734                 __balance_callback(rq);
2735 }
2736
2737 #else
2738
2739 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2740 {
2741 }
2742
2743 #endif
2744
2745 /**
2746  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2747  * @prev: the thread we just switched away from.
2748  */
2749 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2750         __releases(rq->lock)
2751 {
2752         struct rq *rq;
2753
2754         /*
2755          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2756          * finish_task_switch() for details.
2757          *
2758          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2759          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2760          * PREEMPT_COUNT kernels).
2761          */
2762
2763         rq = finish_task_switch(prev);
2764         balance_callback(rq);
2765         preempt_enable();
2766
2767         if (current->set_child_tid)
2768                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2769
2770         calculate_sigpending();
2771 }
2772
2773 /*
2774  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2775  */
2776 static __always_inline struct rq *
2777 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2778                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2779 {
2780         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2781
2782         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2783
2784         mm = next->mm;
2785         oldmm = prev->active_mm;
2786         /*
2787          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2788          * combine the page table reload and the switch backend into
2789          * one hypercall.
2790          */
2791         arch_start_context_switch(prev);
2792
2793         /*
2794          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2795          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2796          * Both of these contain the full memory barrier required by
2797          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2798          * user-space.
2799          */
2800         if (!mm) {
2801                 next->active_mm = oldmm;
2802                 mmgrab(oldmm);
2803                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2804         } else
2805                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2806
2807         if (!prev->mm) {
2808                 prev->active_mm = NULL;
2809                 rq->prev_mm = oldmm;
2810         }
2811
2812         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2813
2814         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2815
2816         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2817         switch_to(prev, next, prev);
2818         barrier();
2819
2820         return finish_task_switch(prev);
2821 }
2822
2823 /*
2824  * nr_running and nr_context_switches:
2825  *
2826  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2827  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2828  */
2829 unsigned long nr_running(void)
2830 {
2831         unsigned long i, sum = 0;
2832
2833         for_each_online_cpu(i)
2834                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2835
2836         return sum;
2837 }
2838
2839 /*
2840  * Check if only the current task is running on the CPU.
2841  *
2842  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2843  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2844  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2845  *
2846  * - from a non-preemptible section (of course)
2847  *
2848  * - from a thread that is bound to a single CPU
2849  *
2850  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2851  */
2852 bool single_task_running(void)
2853 {
2854         return raw_rq()->nr_running == 1;
2855 }
2856 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2857
2858 unsigned long long nr_context_switches(void)
2859 {
2860         int i;
2861         unsigned long long sum = 0;
2862
2863         for_each_possible_cpu(i)
2864                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2865
2866         return sum;
2867 }
2868
2869 /*
2870  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
2871  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
2872  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
2873  * it does become runnable.
2874  */
2875
2876 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2877 {
2878         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
2879 }
2880
2881 /*
2882  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2883  *
2884  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2885  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2886  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2887  *
2888  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2889  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2890  * running and we'd not be idle.
2891  *
2892  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2893  * is broken.
2894  *
2895  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2896  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2897  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2898  * utilising both CPUs.
2899  *
2900  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2901  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2902  *
2903  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2904  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2905  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2906  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2907  *
2908  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2909  */
2910
2911 unsigned long nr_iowait(void)
2912 {
2913         unsigned long i, sum = 0;
2914
2915         for_each_possible_cpu(i)
2916                 sum += nr_iowait_cpu(i);
2917
2918         return sum;
2919 }
2920
2921 #ifdef CONFIG_SMP
2922
2923 /*
2924  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2925  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2926  */
2927 void sched_exec(void)
2928 {
2929         struct task_struct *p = current;
2930         unsigned long flags;
2931         int dest_cpu;
2932
2933         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2934         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2935         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2936                 goto unlock;
2937
2938         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2939                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2940
2941                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2942                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2943                 return;
2944         }
2945 unlock:
2946         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2947 }
2948
2949 #endif
2950
2951 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2952 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2953
2954 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2955 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2956
2957 /*
2958  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
2959  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
2960  * we observe a high rate of cache misses in practice.
2961  * Prefetching this data results in improved performance.
2962  */
2963 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
2964 {
2965 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2966         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
2967 #else
2968         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
2969 #endif
2970         prefetch(curr);
2971         prefetch(&curr->exec_start);
2972 }
2973
2974 /*
2975  * Return accounted runtime for the task.
2976  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2977  * pending runtime that have not been accounted yet.
2978  */
2979 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2980 {
2981         struct rq_flags rf;
2982         struct rq *rq;
2983         u64 ns;
2984
2985 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2986         /*
2987          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
2988          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2989          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2990          *
2991          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
2992          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
2993          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2994          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2995          * been accounted, so we're correct here as well.
2996          */
2997         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2998                 return p->se.sum_exec_runtime;
2999 #endif
3000
3001         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3002         /*
3003          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3004          * project cycles that may never be accounted to this
3005          * thread, breaking clock_gettime().
3006          */
3007         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3008                 prefetch_curr_exec_start(p);
3009                 update_rq_clock(rq);
3010                 p->sched_class->update_curr(rq);
3011         }
3012         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3013         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3014
3015         return ns;
3016 }
3017
3018 /*
3019  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3020  * We call it with interrupts disabled.
3021  */
3022 void scheduler_tick(void)
3023 {
3024         int cpu = smp_processor_id();
3025         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3026         struct task_struct *curr = rq->curr;
3027         struct rq_flags rf;
3028
3029         sched_clock_tick();
3030
3031         rq_lock(rq, &rf);
3032
3033         update_rq_clock(rq);
3034         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3035         cpu_load_update_active(rq);
3036         calc_global_load_tick(rq);
3037         psi_task_tick(rq);
3038
3039         rq_unlock(rq, &rf);
3040
3041         perf_event_task_tick();
3042
3043 #ifdef CONFIG_SMP
3044         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3045         trigger_load_balance(rq);
3046 #endif
3047 }
3048
3049 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3050
3051 struct tick_work {
3052         int                     cpu;
3053         struct delayed_work     work;
3054 };
3055
3056 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3057
3058 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3059 {
3060         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3061         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3062         int cpu = twork->cpu;
3063         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3064         struct task_struct *curr;
3065         struct rq_flags rf;
3066         u64 delta;
3067
3068         /*
3069          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3070          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3071          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3072          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3073          * of when exactly it is running.
3074          */
3075         if (idle_cpu(cpu) || !tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
3076                 goto out_requeue;
3077
3078         rq_lock_irq(rq, &rf);
3079         curr = rq->curr;
3080         if (is_idle_task(curr))
3081                 goto out_unlock;
3082
3083         update_rq_clock(rq);
3084         delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3085
3086         /*
3087          * Make sure the next tick runs within a reasonable
3088          * amount of time.
3089          */
3090         WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3091         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3092
3093 out_unlock:
3094         rq_unlock_irq(rq, &rf);
3095
3096 out_requeue:
3097         /*
3098          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3099          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3100          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.
3101          */
3102         queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3103 }
3104
3105 static void sched_tick_start(int cpu)
3106 {
3107         struct tick_work *twork;
3108
3109         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3110                 return;
3111
3112         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3113
3114         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3115         twork->cpu = cpu;
3116         INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3117         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3118 }
3119
3120 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3121 static void sched_tick_stop(int cpu)
3122 {
3123         struct tick_work *twork;
3124
3125         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3126                 return;
3127
3128         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3129
3130         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3131         cancel_delayed_work_sync(&twork->work);
3132 }
3133 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3134
3135 int __init sched_tick_offload_init(void)
3136 {
3137         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3138         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3139
3140         return 0;
3141 }
3142
3143 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3144 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3145 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3146 #endif
3147
3148 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3149                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
3150 /*
3151  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3152  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3153  */
3154 static inline void preempt_latency_start(int val)
3155 {
3156         if (preempt_count() == val) {
3157                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3158 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3159                 current->preempt_disable_ip = ip;
3160 #endif
3161                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3162         }
3163 }
3164
3165 void preempt_count_add(int val)
3166 {
3167 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3168         /*
3169          * Underflow?
3170          */
3171         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3172                 return;
3173 #endif
3174         __preempt_count_add(val);
3175 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3176         /*
3177          * Spinlock count overflowing soon?
3178          */
3179         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3180                                 PREEMPT_MASK - 10);
3181 #endif
3182         preempt_latency_start(val);
3183 }
3184 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3185 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3186
3187 /*
3188  * If the value passed in equals to the current preempt count
3189  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3190  */
3191 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3192 {
3193         if (preempt_count() == val)
3194                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3195 }
3196
3197 void preempt_count_sub(int val)
3198 {
3199 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3200         /*
3201          * Underflow?
3202          */
3203         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3204                 return;
3205         /*
3206          * Is the spinlock portion underflowing?
3207          */
3208         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3209                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3210                 return;
3211 #endif
3212
3213         preempt_latency_stop(val);
3214         __preempt_count_sub(val);
3215 }
3216 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3217 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3218
3219 #else
3220 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3221 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3222 #endif
3223
3224 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3225 {
3226 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3227         return p->preempt_disable_ip;
3228 #else
3229         return 0;
3230 #endif
3231 }
3232
3233 /*
3234  * Print scheduling while atomic bug:
3235  */
3236 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3237 {
3238         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3239         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3240
3241         if (oops_in_progress)
3242                 return;
3243
3244         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3245                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3246
3247         debug_show_held_locks(prev);
3248         print_modules();
3249         if (irqs_disabled())
3250                 print_irqtrace_events(prev);
3251         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3252             && in_atomic_preempt_off()) {
3253                 pr_err("Preemption disabled at:");
3254                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3255                 pr_cont("\n");
3256         }
3257         if (panic_on_warn)
3258                 panic("scheduling while atomic\n");
3259
3260         dump_stack();
3261         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3262 }
3263
3264 /*
3265  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3266  */
3267 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3268 {
3269 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3270         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3271                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3272 #endif
3273
3274         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3275                 __schedule_bug(prev);
3276                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3277         }
3278         rcu_sleep_check();
3279
3280         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3281
3282         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3283 }
3284
3285 /*
3286  * Pick up the highest-prio task:
3287  */
3288 static inline struct task_struct *
3289 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3290 {
3291         const struct sched_class *class;
3292         struct task_struct *p;
3293
3294         /*
3295          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3296          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3297          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3298          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3299          */
3300         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3301                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3302                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3303
3304                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3305                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3306                         goto again;
3307
3308                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3309                 if (unlikely(!p))
3310                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3311
3312                 return p;
3313         }
3314
3315 again:
3316         for_each_class(class) {
3317                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3318                 if (p) {
3319                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3320                                 goto again;
3321                         return p;
3322                 }
3323         }
3324
3325         /* The idle class should always have a runnable task: */
3326         BUG();
3327 }
3328
3329 /*
3330  * __schedule() is the main scheduler function.
3331  *
3332  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3333  *
3334  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3335  *
3336  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3337  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3338  *
3339  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3340  *      interrupt handler scheduler_tick().
3341  *
3342  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3343  *      task to the run-queue and that's it.
3344  *
3345  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3346  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3347  *      called on the nearest possible occasion:
3348  *
3349  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3350  *
3351  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3352  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3353  *           spin_unlock()!)
3354  *
3355  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3356  *           preemptible context
3357  *
3358  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3359  *         then at the next:
3360  *
3361  *          - cond_resched() call
3362  *          - explicit schedule() call
3363  *          - return from syscall or exception to user-space
3364  *          - return from interrupt-handler to user-space
3365  *
3366  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3367  */
3368 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3369 {
3370         struct task_struct *prev, *next;
3371         unsigned long *switch_count;
3372         struct rq_flags rf;
3373         struct rq *rq;
3374         int cpu;
3375
3376         cpu = smp_processor_id();
3377         rq = cpu_rq(cpu);
3378         prev = rq->curr;
3379
3380         schedule_debug(prev);
3381
3382         if (sched_feat(HRTICK))
3383                 hrtick_clear(rq);
3384
3385         local_irq_disable();
3386         rcu_note_context_switch(preempt);
3387
3388         /*
3389          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3390          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3391          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3392          *
3393          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3394          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3395          */
3396         rq_lock(rq, &rf);
3397         smp_mb__after_spinlock();
3398
3399         /* Promote REQ to ACT */
3400         rq->clock_update_flags <<= 1;
3401         update_rq_clock(rq);
3402
3403         switch_count = &prev->nivcsw;
3404         if (!preempt && prev->state) {
3405                 if (signal_pending_state(prev->state, prev)) {
3406                         prev->state = TASK_RUNNING;
3407                 } else {
3408                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3409
3410                         if (prev->in_iowait) {
3411                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3412                                 delayacct_blkio_start();
3413                         }
3414                 }
3415                 switch_count = &prev->nvcsw;
3416         }
3417
3418         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3419         clear_tsk_need_resched(prev);
3420         clear_preempt_need_resched();
3421
3422         if (likely(prev != next)) {
3423                 rq->nr_switches++;
3424                 rq->curr = next;
3425                 /*
3426                  * The membarrier system call requires each architecture
3427                  * to have a full memory barrier after updating
3428                  * rq->curr, before returning to user-space.
3429                  *
3430                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3431                  * various architectures:
3432                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3433                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3434                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3435                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3436                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3437                  *   is a RELEASE barrier),
3438                  */
3439                 ++*switch_count;
3440
3441                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3442
3443                 /* Also unlocks the rq: */
3444                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3445         } else {
3446                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3447                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3448         }
3449
3450         balance_callback(rq);
3451 }
3452
3453 void __noreturn do_task_dead(void)
3454 {
3455         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3456         set_special_state(TASK_DEAD);
3457
3458         /* Tell freezer to ignore us: */
3459         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3460
3461         __schedule(false);
3462         BUG();
3463
3464         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3465         for (;;)
3466                 cpu_relax();
3467 }
3468
3469 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3470 {
3471         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3472                 return;
3473
3474         /*
3475          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
3476          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
3477          * As this function is called inside the schedule() context,
3478          * we disable preemption to avoid it calling schedule() again
3479          * in the possible wakeup of a kworker.
3480          */
3481         if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER) {
3482                 preempt_disable();
3483                 wq_worker_sleeping(tsk);
3484                 preempt_enable_no_resched();
3485         }
3486
3487         /*
3488          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3489          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3490          */
3491         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3492                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3493 }
3494
3495 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
3496 {
3497         if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
3498                 wq_worker_running(tsk);
3499 }
3500
3501 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3502 {
3503         struct task_struct *tsk = current;
3504
3505         sched_submit_work(tsk);
3506         do {
3507                 preempt_disable();
3508                 __schedule(false);
3509                 sched_preempt_enable_no_resched();
3510         } while (need_resched());
3511         sched_update_worker(tsk);
3512 }
3513 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3514
3515 /*
3516  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3517  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3518  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3519  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3520  * (schedule out non-voluntarily).
3521  *
3522  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3523  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3524  */
3525 void __sched schedule_idle(void)
3526 {
3527         /*
3528          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3529          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3530          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3531          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3532          * TASK_RUNNING state.
3533          */
3534         WARN_ON_ONCE(current->state);
3535         do {
3536                 __schedule(false);
3537         } while (need_resched());
3538 }
3539
3540 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3541 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3542 {
3543         /*
3544          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3545          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3546          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3547          * we find a better solution.
3548          *
3549          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3550          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3551          * too frequently to make sense yet.
3552          */
3553         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3554         schedule();
3555         exception_exit(prev_state);
3556 }
3557 #endif
3558
3559 /**
3560  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3561  *
3562  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3563  */
3564 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3565 {
3566         sched_preempt_enable_no_resched();
3567         schedule();
3568         preempt_disable();
3569 }
3570
3571 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3572 {
3573         do {
3574                 /*
3575                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3576                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3577                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3578                  * by the function tracer will call this function again and
3579                  * cause infinite recursion.
3580                  *
3581                  * Preemption must be disabled here before the function
3582                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3583                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3584                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3585                  * which can also be traced by the function tracer.
3586                  */
3587                 preempt_disable_notrace();
3588                 preempt_latency_start(1);
3589                 __schedule(true);
3590                 preempt_latency_stop(1);
3591                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3592
3593                 /*
3594                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3595                  * between schedule and now.
3596                  */
3597         } while (need_resched());
3598 }
3599
3600 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3601 /*
3602  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3603  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3604  * occur there and call schedule directly.
3605  */
3606 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3607 {
3608         /*
3609          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3610          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3611          */
3612         if (likely(!preemptible()))
3613                 return;
3614
3615         preempt_schedule_common();
3616 }
3617 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3618 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3619
3620 /**
3621  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3622  *
3623  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3624  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3625  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3626  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3627  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3628  * to be called when the system is still in usermode.
3629  *
3630  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3631  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3632  * calling the scheduler.
3633  */
3634 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3635 {
3636         enum ctx_state prev_ctx;
3637
3638         if (likely(!preemptible()))
3639                 return;
3640
3641         do {
3642                 /*
3643                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3644                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3645                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3646                  * by the function tracer will call this function again and
3647                  * cause infinite recursion.
3648                  *
3649                  * Preemption must be disabled here before the function
3650                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3651                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3652                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3653                  * which can also be traced by the function tracer.
3654                  */
3655                 preempt_disable_notrace();
3656                 preempt_latency_start(1);
3657                 /*
3658                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3659                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3660                  * an infinite recursion.
3661                  */
3662                 prev_ctx = exception_enter();
3663                 __schedule(true);
3664                 exception_exit(prev_ctx);
3665
3666                 preempt_latency_stop(1);
3667                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3668         } while (need_resched());
3669 }
3670 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3671
3672 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3673
3674 /*
3675  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3676  * off of irq context.
3677  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3678  * protect us against recursive calling from irq.
3679  */
3680 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3681 {
3682         enum ctx_state prev_state;
3683
3684         /* Catch callers which need to be fixed */
3685         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3686
3687         prev_state = exception_enter();
3688
3689         do {
3690                 preempt_disable();
3691                 local_irq_enable();
3692                 __schedule(true);
3693                 local_irq_disable();
3694                 sched_preempt_enable_no_resched();
3695         } while (need_resched());
3696
3697         exception_exit(prev_state);
3698 }
3699
3700 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3701                           void *key)
3702 {
3703         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3704 }
3705 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3706
3707 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3708
3709 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3710 {
3711         if (pi_task)
3712                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3713
3714         return prio;
3715 }
3716
3717 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3718 {
3719         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3720
3721         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3722 }
3723
3724 /*
3725  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3726  * @p: task to boost
3727  * @pi_task: donor task
3728  *
3729  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3730  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3731  *
3732  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3733  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3734  */
3735 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3736 {
3737         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3738                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3739         const struct sched_class *prev_class;
3740         struct rq_flags rf;
3741         struct rq *rq;
3742
3743         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3744         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3745
3746         /*
3747          * If nothing changed; bail early.
3748          */
3749         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3750                 return;
3751
3752         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3753         update_rq_clock(rq);
3754         /*
3755          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3756          * either lock.
3757          *
3758          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3759          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3760          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3761          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3762          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3763          */
3764         p->pi_top_task = pi_task;
3765
3766         /*
3767          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3768          */
3769         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3770                 goto out_unlock;
3771
3772         /*
3773          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3774          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3775          *
3776          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3777          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3778          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3779          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3780          * with interrupts disabled and will complete the lock
3781          * protected section without being interrupted. So there is no
3782          * real need to boost.
3783          */
3784         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3785                 WARN_ON(p != rq->curr);
3786                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3787                 goto out_unlock;
3788         }
3789
3790         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3791         oldprio = p->prio;
3792
3793         if (oldprio == prio)
3794                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3795
3796         prev_class = p->sched_class;
3797         queued = task_on_rq_queued(p);
3798         running = task_current(rq, p);
3799         if (queued)
3800                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3801         if (running)
3802                 put_prev_task(rq, p);
3803
3804         /*
3805          * Boosting condition are:
3806          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3807          *      --> -dl task blocks on mutex A
3808          *
3809          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3810          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3811          *          running task
3812          */
3813         if (dl_prio(prio)) {
3814                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3815                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3816                         p->dl.dl_boosted = 1;
3817                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3818                 } else
3819                         p->dl.dl_boosted = 0;
3820                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3821         } else if (rt_prio(prio)) {
3822                 if (dl_prio(oldprio))
3823                         p->dl.dl_boosted = 0;
3824                 if (oldprio < prio)
3825                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3826                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3827         } else {
3828                 if (dl_prio(oldprio))
3829                         p->dl.dl_boosted = 0;
3830                 if (rt_prio(oldprio))
3831                         p->rt.timeout = 0;
3832                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3833         }
3834
3835         p->prio = prio;
3836
3837         if (queued)
3838                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3839         if (running)
3840                 set_curr_task(rq, p);
3841
3842         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3843 out_unlock:
3844         /* Avoid rq from going away on us: */
3845         preempt_disable();
3846         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3847
3848         balance_callback(rq);
3849         preempt_enable();
3850 }
3851 #else
3852 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3853 {
3854         return prio;
3855 }
3856 #endif
3857
3858 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3859 {
3860         bool queued, running;
3861         int old_prio, delta;
3862         struct rq_flags rf;
3863         struct rq *rq;
3864
3865         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3866                 return;
3867         /*
3868          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3869          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3870          */
3871         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3872         update_rq_clock(rq);
3873
3874         /*
3875          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3876          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3877          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3878          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3879          */
3880         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3881                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3882                 goto out_unlock;
3883         }
3884         queued = task_on_rq_queued(p);
3885         running = task_current(rq, p);
3886         if (queued)
3887                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3888         if (running)
3889                 put_prev_task(rq, p);
3890
3891         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3892         set_load_weight(p, true);
3893         old_prio = p->prio;
3894         p->prio = effective_prio(p);
3895         delta = p->prio - old_prio;
3896
3897         if (queued) {
3898                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3899                 /*
3900                  * If the task increased its priority or is running and
3901                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3902                  */
3903                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3904                         resched_curr(rq);
3905         }
3906         if (running)
3907                 set_curr_task(rq, p);
3908 out_unlock:
3909         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3910 }
3911 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3912
3913 /*
3914  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3915  * @p: task
3916  * @nice: nice value
3917  */
3918 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3919 {
3920         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3921         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3922
3923         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3924                 capable(CAP_SYS_NICE));
3925 }
3926
3927 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3928
3929 /*
3930  * sys_nice - change the priority of the current process.
3931  * @increment: priority increment
3932  *
3933  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3934  * does similar things.
3935  */
3936 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3937 {
3938         long nice, retval;
3939
3940         /*
3941          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3942          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3943          * and we have a single winner.
3944          */
3945         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3946         nice = task_nice(current) + increment;
3947
3948         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3949         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3950                 return -EPERM;
3951
3952         retval = security_task_setnice(current, nice);
3953         if (retval)
3954                 return retval;
3955
3956         set_user_nice(current, nice);
3957         return 0;
3958 }
3959
3960 #endif
3961
3962 /**
3963  * task_prio - return the priority value of a given task.
3964  * @p: the task in question.
3965  *
3966  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3967  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3968  * around 0, value goes from -16 to +15.
3969  */
3970 int task_prio(const struct task_struct *p)
3971 {
3972         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3973 }
3974
3975 /**
3976  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
3977  * @cpu: the processor in question.
3978  *
3979  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3980  */
3981 int idle_cpu(int cpu)
3982 {
3983         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3984
3985         if (rq->curr != rq->idle)
3986                 return 0;
3987
3988         if (rq->nr_running)
3989                 return 0;
3990
3991 #ifdef CONFIG_SMP
3992         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3993                 return 0;
3994 #endif
3995
3996         return 1;
3997 }
3998
3999 /**
4000  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4001  * @cpu: the CPU in question.
4002  *
4003  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4004  */
4005 int available_idle_cpu(int cpu)
4006 {
4007         if (!idle_cpu(cpu))
4008                 return 0;
4009
4010         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4011                 return 0;
4012
4013         return 1;
4014 }
4015
4016 /**
4017  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4018  * @cpu: the processor in question.
4019  *
4020  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4021  */
4022 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4023 {
4024         return cpu_rq(cpu)->idle;
4025 }
4026
4027 /**
4028  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4029  * @pid: the pid in question.
4030  *
4031  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4032  */
4033 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4034 {
4035         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4036 }
4037
4038 /*
4039  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4040  * it calls know not to change it.
4041  */
4042 #define SETPARAM_POLICY -1
4043
4044 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4045                 const struct sched_attr *attr)
4046 {
4047         int policy = attr->sched_policy;
4048
4049         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4050                 policy = p->policy;
4051
4052         p->policy = policy;
4053
4054         if (dl_policy(policy))
4055                 __setparam_dl(p, attr);
4056         else if (fair_policy(policy))
4057                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4058
4059         /*
4060          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4061          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4062          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4063          */
4064         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4065         p->normal_prio = normal_prio(p);
4066         set_load_weight(p, true);
4067 }
4068
4069 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4070 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4071                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4072 {
4073         __setscheduler_params(p, attr);
4074
4075         /*
4076          * Keep a potential priority boosting if called from
4077          * sched_setscheduler().
4078          */
4079         p->prio = normal_prio(p);
4080         if (keep_boost)
4081                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4082
4083         if (dl_prio(p->prio))
4084                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4085         else if (rt_prio(p->prio))
4086                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4087         else
4088                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4089 }
4090
4091 /*
4092  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4093  */
4094 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4095 {
4096         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4097         bool match;
4098
4099         rcu_read_lock();
4100         pcred = __task_cred(p);
4101         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4102                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4103         rcu_read_unlock();
4104         return match;
4105 }
4106
4107 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4108                                 const struct sched_attr *attr,
4109                                 bool user, bool pi)
4110 {
4111         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4112                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4113         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4114         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4115         const struct sched_class *prev_class;
4116         struct rq_flags rf;
4117         int reset_on_fork;
4118         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4119         struct rq *rq;
4120
4121         /* The pi code expects interrupts enabled */
4122         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4123 recheck:
4124         /* Double check policy once rq lock held: */
4125         if (policy < 0) {
4126                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4127                 policy = oldpolicy = p->policy;
4128         } else {
4129                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4130
4131                 if (!valid_policy(policy))
4132                         return -EINVAL;
4133         }
4134
4135         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4136                 return -EINVAL;
4137
4138         /*
4139          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4140          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4141          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4142          */
4143         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4144             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4145                 return -EINVAL;
4146         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4147             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4148                 return -EINVAL;
4149
4150         /*
4151          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4152          */
4153         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4154                 if (fair_policy(policy)) {
4155                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4156                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4157                                 return -EPERM;
4158                 }
4159
4160                 if (rt_policy(policy)) {
4161                         unsigned long rlim_rtprio =
4162                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4163
4164                         /* Can't set/change the rt policy: */
4165                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4166                                 return -EPERM;
4167
4168                         /* Can't increase priority: */
4169                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4170                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4171                                 return -EPERM;
4172                 }
4173
4174                  /*
4175                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4176                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4177                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4178                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4179                   */
4180                 if (dl_policy(policy))
4181                         return -EPERM;
4182
4183                 /*
4184                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4185                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4186                  */
4187                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
4188                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4189                                 return -EPERM;
4190                 }
4191
4192                 /* Can't change other user's priorities: */
4193                 if (!check_same_owner(p))
4194                         return -EPERM;
4195
4196                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4197                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4198                         return -EPERM;
4199         }
4200
4201         if (user) {
4202                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4203                         return -EINVAL;
4204
4205                 retval = security_task_setscheduler(p);
4206                 if (retval)
4207                         return retval;
4208         }
4209
4210         /*
4211          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4212          * changing the priority of the task:
4213          *
4214          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4215          * runqueue lock must be held.
4216          */
4217         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4218         update_rq_clock(rq);
4219
4220         /*
4221          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4222          */
4223         if (p == rq->stop) {
4224                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4225                 return -EINVAL;
4226         }
4227
4228         /*
4229          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4230          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4231          */
4232         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4233                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4234                         goto change;
4235                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4236                         goto change;
4237                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4238                         goto change;
4239
4240                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4241                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4242                 return 0;
4243         }
4244 change:
4245
4246         if (user) {
4247 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4248                 /*
4249                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4250                  * assigned.
4251                  */
4252                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4253                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4254                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4255                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4256                         return -EPERM;
4257                 }
4258 #endif
4259 #ifdef CONFIG_SMP
4260                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4261                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4262                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4263
4264                         /*
4265                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4266                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4267                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4268                          */
4269                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4270                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4271                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4272                                 return -EPERM;
4273                         }
4274                 }
4275 #endif
4276         }
4277
4278         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4279         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4280                 policy = oldpolicy = -1;
4281                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4282                 goto recheck;
4283         }
4284
4285         /*
4286          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4287          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4288          * is available.
4289          */
4290         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4291                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4292                 return -EBUSY;
4293         }
4294
4295         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4296         oldprio = p->prio;
4297
4298         if (pi) {
4299                 /*
4300                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4301                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4302                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4303                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4304                  * itself.
4305                  */
4306                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4307                 if (new_effective_prio == oldprio)
4308                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4309         }
4310
4311         queued = task_on_rq_queued(p);
4312         running = task_current(rq, p);
4313         if (queued)
4314                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4315         if (running)
4316                 put_prev_task(rq, p);
4317
4318         prev_class = p->sched_class;
4319         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4320
4321         if (queued) {
4322                 /*
4323                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4324                  * increased (user space view).
4325                  */
4326                 if (oldprio < p->prio)
4327                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4328
4329                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4330         }
4331         if (running)
4332                 set_curr_task(rq, p);
4333
4334         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4335
4336         /* Avoid rq from going away on us: */
4337         preempt_disable();
4338         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4339
4340         if (pi)
4341                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4342
4343         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4344         balance_callback(rq);
4345         preempt_enable();
4346
4347         return 0;
4348 }
4349
4350 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4351                                const struct sched_param *param, bool check)
4352 {
4353         struct sched_attr attr = {
4354                 .sched_policy   = policy,
4355                 .sched_priority = param->sched_priority,
4356                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4357         };
4358
4359         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4360         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4361                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4362                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4363                 attr.sched_policy = policy;
4364         }
4365
4366         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4367 }
4368 /**
4369  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4370  * @p: the task in question.
4371  * @policy: new policy.
4372  * @param: structure containing the new RT priority.
4373  *
4374  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4375  *
4376  * NOTE that the task may be already dead.
4377  */
4378 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4379                        const struct sched_param *param)
4380 {
4381         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4382 }
4383 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4384
4385 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4386 {
4387         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4388 }
4389 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4390
4391 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4392 {
4393         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4394 }
4395
4396 /**
4397  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4398  * @p: the task in question.
4399  * @policy: new policy.
4400  * @param: structure containing the new RT priority.
4401  *
4402  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4403  * current context has permission.  For example, this is needed in
4404  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4405  * but our caller might not have that capability.
4406  *
4407  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4408  */
4409 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4410                                const struct sched_param *param)
4411 {
4412         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4413 }
4414 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4415
4416 static int
4417 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4418 {
4419         struct sched_param lparam;
4420         struct task_struct *p;
4421         int retval;
4422
4423         if (!param || pid < 0)
4424                 return -EINVAL;
4425         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4426                 return -EFAULT;
4427
4428         rcu_read_lock();
4429         retval = -ESRCH;
4430         p = find_process_by_pid(pid);
4431         if (p != NULL)
4432                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4433         rcu_read_unlock();
4434
4435         return retval;
4436 }
4437
4438 /*
4439  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4440  */
4441 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4442 {
4443         u32 size;
4444         int ret;
4445
4446         if (!access_ok(uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4447                 return -EFAULT;
4448
4449         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4450         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4451
4452         ret = get_user(size, &uattr->size);
4453         if (ret)
4454                 return ret;
4455
4456         /* Bail out on silly large: */
4457         if (size > PAGE_SIZE)
4458                 goto err_size;
4459
4460         /* ABI compatibility quirk: */
4461         if (!size)
4462                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4463
4464         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4465                 goto err_size;
4466
4467         /*
4468          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4469          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4470          * user-space does not rely on any kernel feature
4471          * extensions we dont know about yet.
4472          */
4473         if (size > sizeof(*attr)) {
4474                 unsigned char __user *addr;
4475                 unsigned char __user *end;
4476                 unsigned char val;
4477
4478                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4479                 end  = (void __user *)uattr + size;
4480
4481                 for (; addr < end; addr++) {
4482                         ret = get_user(val, addr);
4483                         if (ret)
4484                                 return ret;
4485                         if (val)
4486                                 goto err_size;
4487                 }
4488                 size = sizeof(*attr);
4489         }
4490
4491         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4492         if (ret)
4493                 return -EFAULT;
4494
4495         /*
4496          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4497          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4498          */
4499         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4500
4501         return 0;
4502
4503 err_size:
4504         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4505         return -E2BIG;
4506 }
4507
4508 /**
4509  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4510  * @pid: the pid in question.
4511  * @policy: new policy.
4512  * @param: structure containing the new RT priority.
4513  *
4514  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4515  */
4516 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4517 {
4518         if (policy < 0)
4519                 return -EINVAL;
4520
4521         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4522 }
4523
4524 /**
4525  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4526  * @pid: the pid in question.
4527  * @param: structure containing the new RT priority.
4528  *
4529  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4530  */
4531 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4532 {
4533         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4534 }
4535
4536 /**
4537  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4538  * @pid: the pid in question.
4539  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4540  * @flags: for future extension.
4541  */
4542 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4543                                unsigned int, flags)
4544 {
4545         struct sched_attr attr;
4546         struct task_struct *p;
4547         int retval;
4548
4549         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4550                 return -EINVAL;
4551
4552         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4553         if (retval)
4554                 return retval;
4555
4556         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4557                 return -EINVAL;
4558
4559         rcu_read_lock();
4560         retval = -ESRCH;
4561         p = find_process_by_pid(pid);
4562         if (p != NULL)
4563                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4564         rcu_read_unlock();
4565
4566         return retval;
4567 }
4568
4569 /**
4570  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4571  * @pid: the pid in question.
4572  *
4573  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4574  * code.
4575  */
4576 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4577 {
4578         struct task_struct *p;
4579         int retval;
4580
4581         if (pid < 0)
4582                 return -EINVAL;
4583
4584         retval = -ESRCH;
4585         rcu_read_lock();
4586         p = find_process_by_pid(pid);
4587         if (p) {
4588                 retval = security_task_getscheduler(p);
4589                 if (!retval)
4590                         retval = p->policy
4591                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4592         }
4593         rcu_read_unlock();
4594         return retval;
4595 }
4596
4597 /**
4598  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4599  * @pid: the pid in question.
4600  * @param: structure containing the RT priority.
4601  *
4602  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4603  * code.
4604  */
4605 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4606 {
4607         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4608         struct task_struct *p;
4609         int retval;
4610
4611         if (!param || pid < 0)
4612                 return -EINVAL;
4613
4614         rcu_read_lock();
4615         p = find_process_by_pid(pid);
4616         retval = -ESRCH;
4617         if (!p)
4618                 goto out_unlock;
4619
4620         retval = security_task_getscheduler(p);
4621         if (retval)
4622                 goto out_unlock;
4623
4624         if (task_has_rt_policy(p))
4625                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4626         rcu_read_unlock();
4627
4628         /*
4629          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4630          */
4631         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4632
4633         return retval;
4634
4635 out_unlock:
4636         rcu_read_unlock();
4637         return retval;
4638 }
4639
4640 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4641                            struct sched_attr *attr,
4642                            unsigned int usize)
4643 {
4644         int ret;
4645
4646         if (!access_ok(uattr, usize))
4647                 return -EFAULT;
4648
4649         /*
4650          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4651          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4652          * user-space does not get uncomplete information.
4653          */
4654         if (usize < sizeof(*attr)) {
4655                 unsigned char *addr;
4656                 unsigned char *end;
4657
4658                 addr = (void *)attr + usize;
4659                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4660
4661                 for (; addr < end; addr++) {
4662                         if (*addr)
4663                                 return -EFBIG;
4664                 }
4665
4666                 attr->size = usize;
4667         }
4668
4669         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4670         if (ret)
4671                 return -EFAULT;
4672
4673         return 0;
4674 }
4675
4676 /**
4677  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4678  * @pid: the pid in question.
4679  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4680  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4681  * @flags: for future extension.
4682  */
4683 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4684                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4685 {
4686         struct sched_attr attr = {
4687                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4688         };
4689         struct task_struct *p;
4690         int retval;
4691
4692         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4693             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4694                 return -EINVAL;
4695
4696         rcu_read_lock();
4697         p = find_process_by_pid(pid);
4698         retval = -ESRCH;
4699         if (!p)
4700                 goto out_unlock;
4701
4702         retval = security_task_getscheduler(p);
4703         if (retval)
4704                 goto out_unlock;
4705
4706         attr.sched_policy = p->policy;
4707         if (p->sched_reset_on_fork)
4708                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4709         if (task_has_dl_policy(p))
4710                 __getparam_dl(p, &attr);
4711         else if (task_has_rt_policy(p))
4712                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4713         else
4714                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4715
4716         rcu_read_unlock();
4717
4718         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4719         return retval;
4720
4721 out_unlock:
4722         rcu_read_unlock();
4723         return retval;
4724 }
4725
4726 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4727 {
4728         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4729         struct task_struct *p;
4730         int retval;
4731
4732         rcu_read_lock();
4733
4734         p = find_process_by_pid(pid);
4735         if (!p) {
4736                 rcu_read_unlock();
4737                 return -ESRCH;
4738         }
4739
4740         /* Prevent p going away */
4741         get_task_struct(p);
4742         rcu_read_unlock();
4743
4744         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4745                 retval = -EINVAL;
4746                 goto out_put_task;
4747         }
4748         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4749                 retval = -ENOMEM;
4750                 goto out_put_task;
4751         }
4752         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4753                 retval = -ENOMEM;
4754                 goto out_free_cpus_allowed;
4755         }
4756         retval = -EPERM;
4757         if (!check_same_owner(p)) {
4758                 rcu_read_lock();
4759                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4760                         rcu_read_unlock();
4761                         goto out_free_new_mask;
4762                 }
4763                 rcu_read_unlock();
4764         }
4765
4766         retval = security_task_setscheduler(p);
4767         if (retval)
4768                 goto out_free_new_mask;
4769
4770
4771         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4772         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4773
4774         /*
4775          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4776          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4777          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4778          * root_domain.
4779          */
4780 #ifdef CONFIG_SMP
4781         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4782                 rcu_read_lock();
4783                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4784                         retval = -EBUSY;
4785                         rcu_read_unlock();
4786                         goto out_free_new_mask;
4787                 }
4788                 rcu_read_unlock();
4789         }
4790 #endif
4791 again:
4792         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4793
4794         if (!retval) {
4795                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4796                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4797                         /*
4798                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4799                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4800                          * cpuset's cpus_allowed
4801                          */
4802                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4803                         goto again;
4804                 }
4805         }
4806 out_free_new_mask:
4807         free_cpumask_var(new_mask);
4808 out_free_cpus_allowed:
4809         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4810 out_put_task:
4811         put_task_struct(p);
4812         return retval;
4813 }
4814
4815 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4816                              struct cpumask *new_mask)
4817 {
4818         if (len < cpumask_size())
4819                 cpumask_clear(new_mask);
4820         else if (len > cpumask_size())
4821                 len = cpumask_size();
4822
4823         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4824 }
4825
4826 /**
4827  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4828  * @pid: pid of the process
4829  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4830  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4831  *
4832  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4833  */
4834 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4835                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4836 {
4837         cpumask_var_t new_mask;
4838         int retval;
4839
4840         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4841                 return -ENOMEM;
4842
4843         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4844         if (retval == 0)
4845                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4846         free_cpumask_var(new_mask);
4847         return retval;
4848 }
4849
4850 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4851 {
4852         struct task_struct *p;
4853         unsigned long flags;
4854         int retval;
4855
4856         rcu_read_lock();
4857
4858         retval = -ESRCH;
4859         p = find_process_by_pid(pid);
4860         if (!p)
4861                 goto out_unlock;
4862
4863         retval = security_task_getscheduler(p);
4864         if (retval)
4865                 goto out_unlock;
4866
4867         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4868         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4869         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4870
4871 out_unlock:
4872         rcu_read_unlock();
4873
4874         return retval;
4875 }
4876
4877 /**
4878  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4879  * @pid: pid of the process
4880  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4881  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4882  *
4883  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4884  * error code otherwise.
4885  */
4886 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4887                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4888 {
4889         int ret;
4890         cpumask_var_t mask;
4891
4892         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4893                 return -EINVAL;
4894         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4895                 return -EINVAL;
4896
4897         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4898                 return -ENOMEM;
4899
4900         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4901         if (ret == 0) {
4902                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4903
4904                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4905                         ret = -EFAULT;
4906                 else
4907                         ret = retlen;
4908         }
4909         free_cpumask_var(mask);
4910
4911         return ret;
4912 }
4913
4914 /**
4915  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4916  *
4917  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4918  * other threads running on this CPU then this function will return.
4919  *
4920  * Return: 0.
4921  */
4922 static void do_sched_yield(void)
4923 {
4924         struct rq_flags rf;
4925         struct rq *rq;
4926
4927         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
4928
4929         schedstat_inc(rq->yld_count);
4930         current->sched_class->yield_task(rq);
4931
4932         /*
4933          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4934          * no need to preempt or enable interrupts:
4935          */
4936         preempt_disable();
4937         rq_unlock(rq, &rf);
4938         sched_preempt_enable_no_resched();
4939
4940         schedule();
4941 }
4942
4943 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4944 {
4945         do_sched_yield();
4946         return 0;
4947 }
4948
4949 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4950 int __sched _cond_resched(void)
4951 {
4952         if (should_resched(0)) {
4953                 preempt_schedule_common();
4954                 return 1;
4955         }
4956         rcu_all_qs();
4957         return 0;
4958 }
4959 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4960 #endif
4961
4962 /*
4963  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4964  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4965  *
4966  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4967  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4968  * spin_unlock(), once by hand).
4969  */
4970 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4971 {
4972         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4973         int ret = 0;
4974
4975         lockdep_assert_held(lock);
4976
4977         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4978                 spin_unlock(lock);
4979                 if (resched)
4980                         preempt_schedule_common();
4981                 else
4982                         cpu_relax();
4983                 ret = 1;
4984                 spin_lock(lock);
4985         }
4986         return ret;
4987 }
4988 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4989
4990 /**
4991  * yield - yield the current processor to other threads.
4992  *
4993  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4994  *
4995  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4996  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4997  * it, its already broken.
4998  *
4999  * Typical broken usage is:
5000  *
5001  * while (!event)
5002  *      yield();
5003  *
5004  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5005  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5006  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5007  *
5008  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5009  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5010  * If you still want to use yield(), do not!
5011  */
5012 void __sched yield(void)
5013 {
5014         set_current_state(TASK_RUNNING);
5015         do_sched_yield();
5016 }
5017 EXPORT_SYMBOL(yield);
5018
5019 /**
5020  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5021  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5022  * processor it's on.
5023  * @p: target task
5024  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5025  *
5026  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5027  * can't go away on us before we can do any checks.
5028  *
5029  * Return:
5030  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5031  *      false (0) if we failed to boost the target.
5032  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5033  */
5034 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5035 {
5036         struct task_struct *curr = current;
5037         struct rq *rq, *p_rq;
5038         unsigned long flags;
5039         int yielded = 0;
5040
5041         local_irq_save(flags);
5042         rq = this_rq();
5043
5044 again:
5045         p_rq = task_rq(p);
5046         /*
5047          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5048          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5049          */
5050         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5051                 yielded = -ESRCH;
5052                 goto out_irq;
5053         }
5054
5055         double_rq_lock(rq, p_rq);
5056         if (task_rq(p) != p_rq) {
5057                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5058                 goto again;
5059         }
5060
5061         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5062                 goto out_unlock;
5063
5064         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5065                 goto out_unlock;
5066
5067         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5068                 goto out_unlock;
5069
5070         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5071         if (yielded) {
5072                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5073                 /*
5074                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5075                  * fairness.
5076                  */
5077                 if (preempt && rq != p_rq)
5078                         resched_curr(p_rq);
5079         }
5080
5081 out_unlock:
5082         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5083 out_irq:
5084         local_irq_restore(flags);
5085
5086         if (yielded > 0)
5087                 schedule();
5088
5089         return yielded;
5090 }
5091 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5092
5093 int io_schedule_prepare(void)
5094 {
5095         int old_iowait = current->in_iowait;
5096
5097         current->in_iowait = 1;
5098         blk_schedule_flush_plug(current);
5099
5100         return old_iowait;
5101 }
5102
5103 void io_schedule_finish(int token)
5104 {
5105         current->in_iowait = token;
5106 }
5107
5108 /*
5109  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5110  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5111  */
5112 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5113 {
5114         int token;
5115         long ret;
5116
5117         token = io_schedule_prepare();
5118         ret = schedule_timeout(timeout);
5119         io_schedule_finish(token);
5120
5121         return ret;
5122 }
5123 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5124
5125 void io_schedule(void)
5126 {
5127         int token;
5128
5129         token = io_schedule_prepare();
5130         schedule();
5131         io_schedule_finish(token);
5132 }
5133 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5134
5135 /**
5136  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5137  * @policy: scheduling class.
5138  *
5139  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5140  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5141  * On failure, a negative error code is returned.
5142  */
5143 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5144 {
5145         int ret = -EINVAL;
5146
5147         switch (policy) {
5148         case SCHED_FIFO:
5149         case SCHED_RR:
5150                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5151                 break;
5152         case SCHED_DEADLINE:
5153         case SCHED_NORMAL:
5154         case SCHED_BATCH:
5155         case SCHED_IDLE:
5156                 ret = 0;
5157                 break;
5158         }
5159         return ret;
5160 }
5161
5162 /**
5163  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5164  * @policy: scheduling class.
5165  *
5166  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5167  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5168  * On failure, a negative error code is returned.
5169  */
5170 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5171 {
5172         int ret = -EINVAL;
5173
5174         switch (policy) {
5175         case SCHED_FIFO:
5176         case SCHED_RR:
5177                 ret = 1;
5178                 break;
5179         case SCHED_DEADLINE:
5180         case SCHED_NORMAL:
5181         case SCHED_BATCH:
5182         case SCHED_IDLE:
5183                 ret = 0;
5184         }
5185         return ret;
5186 }
5187
5188 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5189 {
5190         struct task_struct *p;
5191         unsigned int time_slice;
5192         struct rq_flags rf;
5193         struct rq *rq;
5194         int retval;
5195
5196         if (pid < 0)
5197                 return -EINVAL;
5198
5199         retval = -ESRCH;
5200         rcu_read_lock();
5201         p = find_process_by_pid(pid);
5202         if (!p)
5203                 goto out_unlock;
5204
5205         retval = security_task_getscheduler(p);
5206         if (retval)
5207                 goto out_unlock;
5208
5209         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5210         time_slice = 0;
5211         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5212                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5213         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5214
5215         rcu_read_unlock();
5216         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5217         return 0;
5218
5219 out_unlock:
5220         rcu_read_unlock();
5221         return retval;
5222 }
5223
5224 /**
5225  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5226  * @pid: pid of the process.
5227  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5228  *
5229  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5230  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5231  *
5232  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5233  * an error code.
5234  */
5235 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5236                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
5237 {
5238         struct timespec64 t;
5239         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5240
5241         if (retval == 0)
5242                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5243
5244         return retval;
5245 }
5246
5247 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
5248 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
5249                 struct old_timespec32 __user *, interval)
5250 {
5251         struct timespec64 t;
5252         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5253
5254         if (retval == 0)
5255                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
5256         return retval;
5257 }
5258 #endif
5259
5260 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5261 {
5262         unsigned long free = 0;
5263         int ppid;
5264
5265         if (!try_get_task_stack(p))
5266                 return;
5267
5268         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5269
5270         if (p->state == TASK_RUNNING)
5271                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5272 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5273         free = stack_not_used(p);
5274 #endif
5275         ppid = 0;
5276         rcu_read_lock();
5277         if (pid_alive(p))
5278                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5279         rcu_read_unlock();
5280         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5281                 task_pid_nr(p), ppid,
5282                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5283
5284         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5285         show_stack(p, NULL);
5286         put_task_stack(p);
5287 }
5288 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5289
5290 static inline bool
5291 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5292 {
5293         /* no filter, everything matches */
5294         if (!state_filter)
5295                 return true;
5296
5297         /* filter, but doesn't match */
5298         if (!(p->state & state_filter))
5299                 return false;
5300
5301         /*
5302          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5303          * TASK_KILLABLE).
5304          */
5305         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5306                 return false;
5307
5308         return true;
5309 }
5310
5311
5312 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5313 {
5314         struct task_struct *g, *p;
5315
5316 #if BITS_PER_LONG == 32
5317         printk(KERN_INFO
5318                 "  task                PC stack   pid father\n");
5319 #else
5320         printk(KERN_INFO
5321                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5322 #endif
5323         rcu_read_lock();
5324         for_each_process_thread(g, p) {
5325                 /*
5326                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5327                  * console might take a lot of time:
5328                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5329                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5330                  * an IPI.
5331                  */
5332                 touch_nmi_watchdog();
5333                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5334                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5335                         sched_show_task(p);
5336         }
5337
5338 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5339         if (!state_filter)
5340                 sysrq_sched_debug_show();
5341 #endif
5342         rcu_read_unlock();
5343         /*
5344          * Only show locks if all tasks are dumped:
5345          */
5346         if (!state_filter)
5347                 debug_show_all_locks();
5348 }
5349
5350 /**
5351  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5352  * @idle: task in question
5353  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5354  *
5355  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5356  * flag, to make booting more robust.
5357  */
5358 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5359 {
5360         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5361         unsigned long flags;
5362
5363         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5364         raw_spin_lock(&rq->lock);
5365
5366         __sched_fork(0, idle);
5367         idle->state = TASK_RUNNING;
5368         idle->se.exec_start = sched_clock();
5369         idle->flags |= PF_IDLE;
5370
5371         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5372
5373 #ifdef CONFIG_SMP
5374         /*
5375          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5376          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5377          *
5378          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5379          */
5380         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5381 #endif
5382         /*
5383          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5384          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5385          * lockdep check in task_group() will fail.
5386          *
5387          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5388          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5389          *
5390          * Silence PROVE_RCU
5391          */
5392         rcu_read_lock();
5393         __set_task_cpu(idle, cpu);
5394         rcu_read_unlock();
5395
5396         rq->curr = rq->idle = idle;
5397         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5398 #ifdef CONFIG_SMP
5399         idle->on_cpu = 1;
5400 #endif
5401         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5402         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5403
5404         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5405         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5406
5407         /*
5408          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5409          */
5410         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5411         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5412         vtime_init_idle(idle, cpu);
5413 #ifdef CONFIG_SMP
5414         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5415 #endif
5416 }
5417
5418 #ifdef CONFIG_SMP
5419
5420 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5421                               const struct cpumask *trial)
5422 {
5423         int ret = 1;
5424
5425         if (!cpumask_weight(cur))
5426                 return ret;
5427
5428         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5429
5430         return ret;
5431 }
5432
5433 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5434                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5435 {
5436         int ret = 0;
5437
5438         /*
5439          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5440          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5441          * affinity and isolating such threads by their set of
5442          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5443          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5444          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5445          * before cpus_allowed may be changed.
5446          */
5447         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5448                 ret = -EINVAL;
5449                 goto out;
5450         }
5451
5452         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5453                                               cs_cpus_allowed))
5454                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5455
5456 out:
5457         return ret;
5458 }
5459
5460 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5461
5462 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5463 /* Migrate current task p to target_cpu */
5464 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5465 {
5466         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5467         int curr_cpu = task_cpu(p);
5468
5469         if (curr_cpu == target_cpu)
5470                 return 0;
5471
5472         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5473                 return -EINVAL;
5474
5475         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5476
5477         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5478         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5479 }
5480
5481 /*
5482  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5483  * tasks on the runqueues
5484  */
5485 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5486 {
5487         bool queued, running;
5488         struct rq_flags rf;
5489         struct rq *rq;
5490
5491         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5492         queued = task_on_rq_queued(p);
5493         running = task_current(rq, p);
5494
5495         if (queued)
5496                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5497         if (running)
5498                 put_prev_task(rq, p);
5499
5500         p->numa_preferred_nid = nid;
5501
5502         if (queued)
5503                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5504         if (running)
5505                 set_curr_task(rq, p);
5506         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5507 }
5508 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5509
5510 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5511 /*
5512  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5513  * offline.
5514  */
5515 void idle_task_exit(void)
5516 {
5517         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5518
5519         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5520
5521         if (mm != &init_mm) {
5522                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5523                 current->active_mm = &init_mm;
5524                 finish_arch_post_lock_switch();
5525         }
5526         mmdrop(mm);
5527 }
5528
5529 /*
5530  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5531  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5532  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5533  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5534  * calculation.
5535  *
5536  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5537  */
5538 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5539 {
5540         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5541         if (delta)
5542                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5543 }
5544
5545 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5546 {
5547 }
5548
5549 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5550         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5551 };
5552
5553 static struct task_struct fake_task = {
5554         /*
5555          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5556          */
5557         .prio = MAX_PRIO + 1,
5558         .sched_class = &fake_sched_class,
5559 };
5560
5561 /*
5562  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5563  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5564  *
5565  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5566  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5567  * because of lock validation efforts.
5568  */
5569 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5570 {
5571         struct rq *rq = dead_rq;
5572         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5573         struct rq_flags orf = *rf;
5574         int dest_cpu;
5575
5576         /*
5577          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5578          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5579          *
5580          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5581          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5582          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5583          * done here.
5584          */
5585         rq->stop = NULL;
5586
5587         /*
5588          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5589          * class method both need to have an up-to-date
5590          * value of rq->clock[_task]
5591          */
5592         update_rq_clock(rq);
5593
5594         for (;;) {
5595                 /*
5596                  * There's this thread running, bail when that's the only
5597                  * remaining thread:
5598                  */
5599                 if (rq->nr_running == 1)
5600                         break;
5601
5602                 /*
5603                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5604                  */
5605                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5606                 BUG_ON(!next);
5607                 put_prev_task(rq, next);
5608
5609                 /*
5610                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5611                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5612                  * stabilizes the mask.
5613                  *
5614                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5615                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5616                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5617                  */
5618                 rq_unlock(rq, rf);
5619                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5620                 rq_relock(rq, rf);
5621
5622                 /*
5623                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5624                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5625                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5626                  */
5627                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5628                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5629                         continue;
5630                 }
5631
5632                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5633                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5634                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5635                 if (rq != dead_rq) {
5636                         rq_unlock(rq, rf);
5637                         rq = dead_rq;
5638                         *rf = orf;
5639                         rq_relock(rq, rf);
5640                 }
5641                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5642         }
5643
5644         rq->stop = stop;
5645 }
5646 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5647
5648 void set_rq_online(struct rq *rq)
5649 {
5650         if (!rq->online) {
5651                 const struct sched_class *class;
5652
5653                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5654                 rq->online = 1;
5655
5656                 for_each_class(class) {
5657                         if (class->rq_online)
5658                                 class->rq_online(rq);
5659                 }
5660         }
5661 }
5662
5663 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5664 {
5665         if (rq->online) {
5666                 const struct sched_class *class;
5667
5668                 for_each_class(class) {
5669                         if (class->rq_offline)
5670                                 class->rq_offline(rq);
5671                 }
5672
5673                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5674                 rq->online = 0;
5675         }
5676 }
5677
5678 /*
5679  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5680  */
5681 static int num_cpus_frozen;
5682
5683 /*
5684  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5685  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5686  * around partition_sched_domains().
5687  *
5688  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5689  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5690  */
5691 static void cpuset_cpu_active(void)
5692 {
5693         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5694                 /*
5695                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5696                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5697                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5698                  * domain, ignoring cpusets.
5699                  */
5700                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5701                 if (--num_cpus_frozen)
5702                         return;
5703                 /*
5704                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5705                  * restore the original sched domains by considering the
5706                  * cpuset configurations.
5707                  */
5708                 cpuset_force_rebuild();
5709         }
5710         cpuset_update_active_cpus();
5711 }
5712
5713 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5714 {
5715         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5716                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5717                         return -EBUSY;
5718                 cpuset_update_active_cpus();
5719         } else {
5720                 num_cpus_frozen++;
5721                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5722         }
5723         return 0;
5724 }
5725
5726 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5727 {
5728         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5729         struct rq_flags rf;
5730
5731 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5732         /*
5733          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
5734          */
5735         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5736                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
5737 #endif
5738         set_cpu_active(cpu, true);
5739
5740         if (sched_smp_initialized) {
5741                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5742                 cpuset_cpu_active();
5743         }
5744
5745         /*
5746          * Put the rq online, if not already. This happens:
5747          *
5748          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5749          *    after all CPUs have been brought up.
5750          *
5751          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5752          *    domains.
5753          */
5754         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5755         if (rq->rd) {
5756                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5757                 set_rq_online(rq);
5758         }
5759         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5760
5761         update_max_interval();
5762
5763         return 0;
5764 }
5765
5766 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5767 {
5768         int ret;
5769
5770         set_cpu_active(cpu, false);
5771         /*
5772          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5773          * users of this state to go away such that all new such users will
5774          * observe it.
5775          *
5776          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5777          */
5778         synchronize_rcu();
5779
5780 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5781         /*
5782          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
5783          */
5784         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5785                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
5786 #endif
5787
5788         if (!sched_smp_initialized)
5789                 return 0;
5790
5791         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5792         if (ret) {
5793                 set_cpu_active(cpu, true);
5794                 return ret;
5795         }
5796         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5797         return 0;
5798 }
5799
5800 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5801 {
5802         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5803
5804         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5805         update_max_interval();
5806 }
5807
5808 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5809 {
5810         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5811         sched_tick_start(cpu);
5812         return 0;
5813 }
5814
5815 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5816 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5817 {
5818         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5819         struct rq_flags rf;
5820
5821         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5822         sched_ttwu_pending();
5823         sched_tick_stop(cpu);
5824
5825         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5826         if (rq->rd) {
5827                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5828                 set_rq_offline(rq);
5829         }
5830         migrate_tasks(rq, &rf);
5831         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5832         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5833
5834         calc_load_migrate(rq);
5835         update_max_interval();
5836         nohz_balance_exit_idle(rq);
5837         hrtick_clear(rq);
5838         return 0;
5839 }
5840 #endif
5841
5842 void __init sched_init_smp(void)
5843 {
5844         sched_init_numa();
5845
5846         /*
5847          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5848          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5849          * happen.
5850          */
5851         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5852         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5853         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5854
5855         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5856         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5857                 BUG();
5858         sched_init_granularity();
5859
5860         init_sched_rt_class();
5861         init_sched_dl_class();
5862
5863         sched_smp_initialized = true;
5864 }
5865
5866 static int __init migration_init(void)
5867 {
5868         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
5869         return 0;
5870 }
5871 early_initcall(migration_init);
5872
5873 #else
5874 void __init sched_init_smp(void)
5875 {
5876         sched_init_granularity();
5877 }
5878 #endif /* CONFIG_SMP */
5879
5880 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5881 {
5882         return in_lock_functions(addr) ||
5883                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5884                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5885 }
5886
5887 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5888 /*
5889  * Default task group.
5890  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5891  */
5892 struct task_group root_task_group;
5893 LIST_HEAD(task_groups);
5894
5895 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5896 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5897 #endif
5898
5899 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5900 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5901
5902 void __init sched_init(void)
5903 {
5904         int i, j;
5905         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5906
5907         wait_bit_init();
5908
5909 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5910         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5911 #endif
5912 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5913         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5914 #endif
5915         if (alloc_size) {
5916                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5917
5918 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5919                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5920                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5921
5922                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5923                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5924
5925 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5926 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5927                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5928                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5929
5930                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5931                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5932
5933 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5934         }
5935 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5936         for_each_possible_cpu(i) {
5937                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5938                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5939                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5940                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5941         }
5942 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
5943
5944         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5945         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5946
5947 #ifdef CONFIG_SMP
5948         init_defrootdomain();
5949 #endif
5950
5951 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5952         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
5953                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
5954 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5955
5956 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5957         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
5958
5959         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
5960         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
5961         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
5962         autogroup_init(&init_task);
5963 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
5964
5965         for_each_possible_cpu(i) {
5966                 struct rq *rq;
5967
5968                 rq = cpu_rq(i);
5969                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
5970                 rq->nr_running = 0;
5971                 rq->calc_load_active = 0;
5972                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
5973                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
5974                 init_rt_rq(&rq->rt);
5975                 init_dl_rq(&rq->dl);
5976 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5977                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
5978                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
5979                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
5980                 /*
5981                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
5982                  *
5983                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
5984                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
5985                  * system CPU resource is divided among the tasks of
5986                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
5987                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
5988                  * (se->load.weight).
5989                  *
5990                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
5991                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
5992                  * then A0's share of the CPU resource is:
5993                  *
5994                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
5995                  *
5996                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
5997                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
5998                  */
5999                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6000                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6001 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6002
6003                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6004 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6005                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6006 #endif
6007
6008                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6009                         rq->cpu_load[j] = 0;
6010
6011 #ifdef CONFIG_SMP
6012                 rq->sd = NULL;
6013                 rq->rd = NULL;
6014                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6015                 rq->balance_callback = NULL;
6016                 rq->active_balance = 0;
6017                 rq->next_balance = jiffies;
6018                 rq->push_cpu = 0;
6019                 rq->cpu = i;
6020                 rq->online = 0;
6021                 rq->idle_stamp = 0;
6022                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6023                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6024
6025                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6026
6027                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6028 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6029                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6030                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6031                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6032 #endif
6033 #endif /* CONFIG_SMP */
6034                 hrtick_rq_init(rq);
6035                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6036         }
6037
6038         set_load_weight(&init_task, false);
6039
6040         /*
6041          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6042          */
6043         mmgrab(&init_mm);
6044         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6045
6046         /*
6047          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6048          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6049          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6050          * when this runqueue becomes "idle".
6051          */
6052         init_idle(current, smp_processor_id());
6053
6054         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6055
6056 #ifdef CONFIG_SMP
6057         idle_thread_set_boot_cpu();
6058 #endif
6059         init_sched_fair_class();
6060
6061         init_schedstats();
6062
6063         psi_init();
6064
6065         scheduler_running = 1;
6066 }
6067
6068 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6069 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6070 {
6071         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6072
6073         return (nested == preempt_offset);
6074 }
6075
6076 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6077 {
6078         /*
6079          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6080          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6081          * otherwise we will destroy state.
6082          */
6083         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6084                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6085                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6086                         current->state,
6087                         (void *)current->task_state_change,
6088                         (void *)current->task_state_change);
6089
6090         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6091 }
6092 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6093
6094 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6095 {
6096         /* Ratelimiting timestamp: */
6097         static unsigned long prev_jiffy;
6098
6099         unsigned long preempt_disable_ip;
6100
6101         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6102         rcu_sleep_check();
6103
6104         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6105              !is_idle_task(current)) ||
6106             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6107             oops_in_progress)
6108                 return;
6109
6110         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6111                 return;
6112         prev_jiffy = jiffies;
6113
6114         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6115         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6116
6117         printk(KERN_ERR
6118                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6119                         file, line);
6120         printk(KERN_ERR
6121                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6122                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6123                         current->pid, current->comm);
6124
6125         if (task_stack_end_corrupted(current))
6126                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6127
6128         debug_show_held_locks(current);
6129         if (irqs_disabled())
6130                 print_irqtrace_events(current);
6131         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6132             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6133                 pr_err("Preemption disabled at:");
6134                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6135                 pr_cont("\n");
6136         }
6137         dump_stack();
6138         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6139 }
6140 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6141
6142 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6143 {
6144         static unsigned long prev_jiffy;
6145
6146         if (irqs_disabled())
6147                 return;
6148
6149         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
6150                 return;
6151
6152         if (preempt_count() > preempt_offset)
6153                 return;
6154
6155         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6156                 return;
6157         prev_jiffy = jiffies;
6158
6159         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
6160         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6161                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6162                         current->pid, current->comm);
6163
6164         debug_show_held_locks(current);
6165         dump_stack();
6166         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6167 }
6168 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
6169 #endif
6170
6171 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6172 void normalize_rt_tasks(void)
6173 {
6174         struct task_struct *g, *p;
6175         struct sched_attr attr = {
6176                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6177         };
6178
6179         read_lock(&tasklist_lock);
6180         for_each_process_thread(g, p) {
6181                 /*
6182                  * Only normalize user tasks:
6183                  */
6184                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6185                         continue;
6186
6187                 p->se.exec_start = 0;
6188                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6189                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6190                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6191
6192                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6193                         /*
6194                          * Renice negative nice level userspace
6195                          * tasks back to 0:
6196                          */
6197                         if (task_nice(p) < 0)
6198                                 set_user_nice(p, 0);
6199                         continue;
6200                 }
6201
6202                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6203         }
6204         read_unlock(&tasklist_lock);
6205 }
6206
6207 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6208
6209 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6210 /*
6211  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6212  *
6213  * They can only be called when the whole system has been
6214  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6215  * activity can take place. Using them for anything else would
6216  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6217  * under any other configuration.
6218  */
6219
6220 /**
6221  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6222  * @cpu: the processor in question.
6223  *
6224  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6225  *
6226  * Return: The current task for @cpu.
6227  */
6228 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6229 {
6230         return cpu_curr(cpu);
6231 }
6232
6233 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6234
6235 #ifdef CONFIG_IA64
6236 /**
6237  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6238  * @cpu: the processor in question.
6239  * @p: the task pointer to set.
6240  *
6241  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6242  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6243  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6244  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6245  * and caller must save the original value of the current task (see
6246  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6247  * re-starting the system.
6248  *
6249  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6250  */
6251 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6252 {
6253         cpu_curr(cpu) = p;
6254 }
6255
6256 #endif
6257
6258 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6259 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6260 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6261
6262 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6263 {
6264         free_fair_sched_group(tg);
6265         free_rt_sched_group(tg);
6266         autogroup_free(tg);
6267         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6268 }
6269
6270 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6271 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6272 {
6273         struct task_group *tg;
6274
6275         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6276         if (!tg)
6277                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6278
6279         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6280                 goto err;
6281
6282         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6283                 goto err;
6284
6285         return tg;
6286
6287 err:
6288         sched_free_group(tg);
6289         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6290 }
6291
6292 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6293 {
6294         unsigned long flags;
6295
6296         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6297         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6298
6299         /* Root should already exist: */
6300         WARN_ON(!parent);
6301
6302         tg->parent = parent;
6303         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6304         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6305         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6306
6307         online_fair_sched_group(tg);
6308 }
6309
6310 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6311 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6312 {
6313         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6314         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6315 }
6316
6317 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6318 {
6319         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6320         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6321 }
6322
6323 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6324 {
6325         unsigned long flags;
6326
6327         /* End participation in shares distribution: */
6328         unregister_fair_sched_group(tg);
6329
6330         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6331         list_del_rcu(&tg->list);
6332         list_del_rcu(&tg->siblings);
6333         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6334 }
6335
6336 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6337 {
6338         struct task_group *tg;
6339
6340         /*
6341          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6342          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6343          * to prevent lockdep warnings.
6344          */
6345         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6346                           struct task_group, css);
6347         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6348         tsk->sched_task_group = tg;
6349
6350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6351         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6352                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6353         else
6354 #endif
6355                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6356 }
6357
6358 /*
6359  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6360  *
6361  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6362  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6363  * its new group.
6364  */
6365 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6366 {
6367         int queued, running, queue_flags =
6368                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6369         struct rq_flags rf;
6370         struct rq *rq;
6371
6372         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6373         update_rq_clock(rq);
6374
6375         running = task_current(rq, tsk);
6376         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6377
6378         if (queued)
6379                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6380         if (running)
6381                 put_prev_task(rq, tsk);
6382
6383         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6384
6385         if (queued)
6386                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6387         if (running)
6388                 set_curr_task(rq, tsk);
6389
6390         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6391 }
6392
6393 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6394 {
6395         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6396 }
6397
6398 static struct cgroup_subsys_state *
6399 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6400 {
6401         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6402         struct task_group *tg;
6403
6404         if (!parent) {
6405                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6406                 return &root_task_group.css;
6407         }
6408
6409         tg = sched_create_group(parent);
6410         if (IS_ERR(tg))
6411                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6412
6413         return &tg->css;
6414 }
6415
6416 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6417 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6418 {
6419         struct task_group *tg = css_tg(css);
6420         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6421
6422         if (parent)
6423                 sched_online_group(tg, parent);
6424         return 0;
6425 }
6426
6427 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6428 {
6429         struct task_group *tg = css_tg(css);
6430
6431         sched_offline_group(tg);
6432 }
6433
6434 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6435 {
6436         struct task_group *tg = css_tg(css);
6437
6438         /*
6439          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6440          */
6441         sched_free_group(tg);
6442 }
6443
6444 /*
6445  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6446  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6447  */
6448 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6449 {
6450         struct rq_flags rf;
6451         struct rq *rq;
6452
6453         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6454
6455         update_rq_clock(rq);
6456         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6457
6458         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6459 }
6460
6461 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6462 {
6463         struct task_struct *task;
6464         struct cgroup_subsys_state *css;
6465         int ret = 0;
6466
6467         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6469                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6470                         return -EINVAL;
6471 #else
6472                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6473                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6474                         return -EINVAL;
6475 #endif
6476                 /*
6477                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6478                  * running, we're sure to observe its full state.
6479                  */
6480                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6481                 /*
6482                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6483                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6484                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6485                  */
6486                 if (task->state == TASK_NEW)
6487                         ret = -EINVAL;
6488                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6489
6490                 if (ret)
6491                         break;
6492         }
6493         return ret;
6494 }
6495
6496 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6497 {
6498         struct task_struct *task;
6499         struct cgroup_subsys_state *css;
6500
6501         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6502                 sched_move_task(task);
6503 }
6504
6505 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6506 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6507                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6508 {
6509         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
6510                 shareval = MAX_SHARES;
6511         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6512 }
6513
6514 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6515                                struct cftype *cft)
6516 {
6517         struct task_group *tg = css_tg(css);
6518
6519         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6520 }
6521
6522 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6523 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6524
6525 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6526 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6527
6528 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6529
6530 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6531 {
6532         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6533         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6534
6535         if (tg == &root_task_group)
6536                 return -EINVAL;
6537
6538         /*
6539          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6540          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6541          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6542          */
6543         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6544                 return -EINVAL;
6545
6546         /*
6547          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6548          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6549          * feasibility.
6550          */
6551         if (period > max_cfs_quota_period)
6552                 return -EINVAL;
6553
6554         /*
6555          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6556          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6557          */
6558         get_online_cpus();
6559         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6560         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6561         if (ret)
6562                 goto out_unlock;
6563
6564         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6565         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6566         /*
6567          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6568          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6569          */
6570         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6571                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6572         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6573         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6574         cfs_b->quota = quota;
6575
6576         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6577
6578         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6579         if (runtime_enabled)
6580                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6581
6582         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6583
6584         for_each_online_cpu(i) {
6585                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6586                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6587                 struct rq_flags rf;
6588
6589                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6590                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6591                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6592
6593                 if (cfs_rq->throttled)
6594                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6595                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6596         }
6597         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6598                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6599 out_unlock:
6600         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6601         put_online_cpus();
6602
6603         return ret;
6604 }
6605
6606 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6607 {
6608         u64 quota, period;
6609
6610         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6611         if (cfs_quota_us < 0)
6612                 quota = RUNTIME_INF;
6613         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
6614                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6615         else
6616                 return -EINVAL;
6617
6618         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6619 }
6620
6621 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6622 {
6623         u64 quota_us;
6624
6625         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6626                 return -1;
6627
6628         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6629         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6630
6631         return quota_us;
6632 }
6633
6634 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6635 {
6636         u64 quota, period;
6637
6638         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
6639                 return -EINVAL;
6640
6641         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6642         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6643
6644         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6645 }
6646
6647 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6648 {
6649         u64 cfs_period_us;
6650
6651         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6652         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6653
6654         return cfs_period_us;
6655 }
6656
6657 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6658                                   struct cftype *cft)
6659 {
6660         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6661 }
6662
6663 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6664                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6665 {
6666         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6667 }
6668
6669 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6670                                    struct cftype *cft)
6671 {
6672         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6673 }
6674
6675 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6676                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6677 {
6678         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6679 }
6680
6681 struct cfs_schedulable_data {
6682         struct task_group *tg;
6683         u64 period, quota;
6684 };
6685
6686 /*
6687  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6688  * note: units are usecs
6689  */
6690 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6691                                struct cfs_schedulable_data *d)
6692 {
6693         u64 quota, period;
6694
6695         if (tg == d->tg) {
6696                 period = d->period;
6697                 quota = d->quota;
6698         } else {
6699                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6700                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6701         }
6702
6703         /* note: these should typically be equivalent */
6704         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6705                 return RUNTIME_INF;
6706
6707         return to_ratio(period, quota);
6708 }
6709
6710 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6711 {
6712         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6713         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6714         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6715
6716         if (!tg->parent) {
6717                 quota = RUNTIME_INF;
6718         } else {
6719                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6720
6721                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6722                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6723
6724                 /*
6725                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6726                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6727                  * limit is set:
6728                  */
6729                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6730                         quota = min(quota, parent_quota);
6731                 } else {
6732                         if (quota == RUNTIME_INF)
6733                                 quota = parent_quota;
6734                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6735                                 return -EINVAL;
6736                 }
6737         }
6738         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6739
6740         return 0;
6741 }
6742
6743 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6744 {
6745         int ret;
6746         struct cfs_schedulable_data data = {
6747                 .tg = tg,
6748                 .period = period,
6749                 .quota = quota,
6750         };
6751
6752         if (quota != RUNTIME_INF) {
6753                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6754                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6755         }
6756
6757         rcu_read_lock();
6758         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6759         rcu_read_unlock();
6760
6761         return ret;
6762 }
6763
6764 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6765 {
6766         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6767         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6768
6769         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6770         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6771         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6772
6773         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
6774                 u64 ws = 0;
6775                 int i;
6776
6777                 for_each_possible_cpu(i)
6778                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
6779
6780                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
6781         }
6782
6783         return 0;
6784 }
6785 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6786 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6787
6788 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6789 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6790                                 struct cftype *cft, s64 val)
6791 {
6792         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6793 }
6794
6795 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6796                                struct cftype *cft)
6797 {
6798         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6799 }
6800
6801 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6802                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6803 {
6804         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6805 }
6806
6807 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6808                                    struct cftype *cft)
6809 {
6810         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6811 }
6812 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6813
6814 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6815 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6816         {
6817                 .name = "shares",
6818                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6819                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6820         },
6821 #endif
6822 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6823         {
6824                 .name = "cfs_quota_us",
6825                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6826                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6827         },
6828         {
6829                 .name = "cfs_period_us",
6830                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6831                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6832         },
6833         {
6834                 .name = "stat",
6835                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6836         },
6837 #endif
6838 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6839         {
6840                 .name = "rt_runtime_us",
6841                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6842                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6843         },
6844         {
6845                 .name = "rt_period_us",
6846                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6847                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6848         },
6849 #endif
6850         { }     /* Terminate */
6851 };
6852
6853 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6854                                struct cgroup_subsys_state *css)
6855 {
6856 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6857         {
6858                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6859                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6860                 u64 throttled_usec;
6861
6862                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6863                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6864
6865                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6866                            "nr_throttled %d\n"
6867                            "throttled_usec %llu\n",
6868                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6869                            throttled_usec);
6870         }
6871 #endif
6872         return 0;
6873 }
6874
6875 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6876 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6877                                struct cftype *cft)
6878 {
6879         struct task_group *tg = css_tg(css);
6880         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6881
6882         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6883 }
6884
6885 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6886                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6887 {
6888         /*
6889          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6890          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6891          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6892          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6893          * the original value over the entire range.
6894          */
6895         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6896                 return -ERANGE;
6897
6898         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6899
6900         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6901 }
6902
6903 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6904                                     struct cftype *cft)
6905 {
6906         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6907         int last_delta = INT_MAX;
6908         int prio, delta;
6909
6910         /* find the closest nice value to the current weight */
6911         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6912                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6913                 if (delta >= last_delta)
6914                         break;
6915                 last_delta = delta;
6916         }
6917
6918         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6919 }
6920
6921 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6922                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6923 {
6924         unsigned long weight;
6925         int idx;
6926
6927         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6928                 return -ERANGE;
6929
6930         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
6931         idx = array_index_nospec(idx, 40);
6932         weight = sched_prio_to_weight[idx];
6933
6934         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6935 }
6936 #endif
6937
6938 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6939                                                   long period, long quota)
6940 {
6941         if (quota < 0)
6942                 seq_puts(sf, "max");
6943         else
6944                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6945
6946         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6947 }
6948
6949 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6950 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6951                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6952 {
6953         char tok[21];   /* U64_MAX */
6954
6955         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
6956                 return -EINVAL;
6957
6958         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6959
6960         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6961                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6962         else if (!strcmp(tok, "max"))
6963                 *quotap = RUNTIME_INF;
6964         else
6965                 return -EINVAL;
6966
6967         return 0;
6968 }
6969
6970 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6971 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6972 {
6973         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6974
6975         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
6976         return 0;
6977 }
6978
6979 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6980                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6981 {
6982         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
6983         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
6984         u64 quota;
6985         int ret;
6986
6987         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
6988         if (!ret)
6989                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6990         return ret ?: nbytes;
6991 }
6992 #endif
6993
6994 static struct cftype cpu_files[] = {
6995 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6996         {
6997                 .name = "weight",
6998                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6999                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
7000                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
7001         },
7002         {
7003                 .name = "weight.nice",
7004                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7005                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
7006                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
7007         },
7008 #endif
7009 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7010         {
7011                 .name = "max",
7012                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7013                 .seq_show = cpu_max_show,
7014                 .write = cpu_max_write,
7015         },
7016 #endif
7017         { }     /* terminate */
7018 };
7019
7020 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7021         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7022         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7023         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7024         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7025         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7026         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7027         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7028         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7029         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7030         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7031         .early_init     = true,
7032         .threaded       = true,
7033 };
7034
7035 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7036
7037 void dump_cpu_task(int cpu)
7038 {
7039         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7040         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7041 }
7042
7043 /*
7044  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7045  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7046  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7047  * that remained on nice 0.
7048  *
7049  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7050  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7051  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7052  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7053  * the relative distance between them is ~25%.)
7054  */
7055 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7056  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7057  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7058  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7059  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7060  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7061  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7062  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7063  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7064 };
7065
7066 /*
7067  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7068  *
7069  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7070  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7071  * into multiplications:
7072  */
7073 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7074  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7075  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7076  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7077  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7078  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7079  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7080  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7081  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7082 };
7083
7084 #undef CREATE_TRACE_POINTS