11bf4d48d2d367ae6a4c6fcaddb181bbbf053c1a
[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 <linux/sched.h>
9 #include <linux/sched/clock.h>
10 #include <uapi/linux/sched/types.h>
11 #include <linux/sched/loadavg.h>
12 #include <linux/sched/hotplug.h>
13 #include <linux/wait_bit.h>
14 #include <linux/cpuset.h>
15 #include <linux/delayacct.h>
16 #include <linux/init_task.h>
17 #include <linux/context_tracking.h>
18 #include <linux/rcupdate_wait.h>
19 #include <linux/compat.h>
20
21 #include <linux/blkdev.h>
22 #include <linux/kprobes.h>
23 #include <linux/mmu_context.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/nmi.h>
26 #include <linux/prefetch.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/syscalls.h>
30 #include <linux/sched/isolation.h>
31
32 #include <asm/switch_to.h>
33 #include <asm/tlb.h>
34 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
35 #include <asm/paravirt.h>
36 #endif
37
38 #include "sched.h"
39 #include "../workqueue_internal.h"
40 #include "../smpboot.h"
41
42 #define CREATE_TRACE_POINTS
43 #include <trace/events/sched.h>
44
45 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
46
47 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
48 /*
49  * Debugging: various feature bits
50  *
51  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
52  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
53  * at compile time and compiler optimization based on features default.
54  */
55 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
56         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
57 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
58 #include "features.h"
59         0;
60 #undef SCHED_FEAT
61 #endif
62
63 /*
64  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
65  * Limited because this is done with IRQs disabled.
66  */
67 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
68
69 /*
70  * period over which we average the RT time consumption, measured
71  * in ms.
72  *
73  * default: 1s
74  */
75 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
76
77 /*
78  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
79  * default: 1s
80  */
81 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
82
83 __read_mostly int scheduler_running;
84
85 /*
86  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
87  * default: 0.95s
88  */
89 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
90
91 /*
92  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
93  */
94 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
95         __acquires(rq->lock)
96 {
97         struct rq *rq;
98
99         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
100
101         for (;;) {
102                 rq = task_rq(p);
103                 raw_spin_lock(&rq->lock);
104                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
105                         rq_pin_lock(rq, rf);
106                         return rq;
107                 }
108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
109
110                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
111                         cpu_relax();
112         }
113 }
114
115 /*
116  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
117  */
118 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
119         __acquires(p->pi_lock)
120         __acquires(rq->lock)
121 {
122         struct rq *rq;
123
124         for (;;) {
125                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
126                 rq = task_rq(p);
127                 raw_spin_lock(&rq->lock);
128                 /*
129                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
130                  *
131                  *      ACQUIRE (rq->lock)
132                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
133                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
134                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
135                  *                                      [L] ->on_rq
136                  *      RELEASE (rq->lock)
137                  *
138                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
139                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
140                  *
141                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock, the acquire will
142                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
143                  */
144                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
145                         rq_pin_lock(rq, rf);
146                         return rq;
147                 }
148                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
149                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
150
151                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
152                         cpu_relax();
153         }
154 }
155
156 /*
157  * RQ-clock updating methods:
158  */
159
160 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
161 {
162 /*
163  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
164  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
165  */
166 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
167         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
168 #endif
169 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
170         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
171
172         /*
173          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
174          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
175          * {soft,}irq region.
176          *
177          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
178          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
179          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
180          * monotonic.
181          *
182          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
183          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
184          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
185          * atomic ops.
186          */
187         if (irq_delta > delta)
188                 irq_delta = delta;
189
190         rq->prev_irq_time += irq_delta;
191         delta -= irq_delta;
192 #endif
193 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
194         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
195                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
196                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
197
198                 if (unlikely(steal > delta))
199                         steal = delta;
200
201                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
202                 delta -= steal;
203         }
204 #endif
205
206         rq->clock_task += delta;
207
208 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
209         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
210                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
211 #endif
212 }
213
214 void update_rq_clock(struct rq *rq)
215 {
216         s64 delta;
217
218         lockdep_assert_held(&rq->lock);
219
220         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
221                 return;
222
223 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
224         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
225                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
226         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
227 #endif
228
229         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
230         if (delta < 0)
231                 return;
232         rq->clock += delta;
233         update_rq_clock_task(rq, delta);
234 }
235
236
237 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
238 /*
239  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
240  */
241
242 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
243 {
244         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
245                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
246 }
247
248 /*
249  * High-resolution timer tick.
250  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
251  */
252 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
253 {
254         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
255         struct rq_flags rf;
256
257         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
258
259         rq_lock(rq, &rf);
260         update_rq_clock(rq);
261         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
262         rq_unlock(rq, &rf);
263
264         return HRTIMER_NORESTART;
265 }
266
267 #ifdef CONFIG_SMP
268
269 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
270 {
271         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
272
273         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
274 }
275
276 /*
277  * called from hardirq (IPI) context
278  */
279 static void __hrtick_start(void *arg)
280 {
281         struct rq *rq = arg;
282         struct rq_flags rf;
283
284         rq_lock(rq, &rf);
285         __hrtick_restart(rq);
286         rq->hrtick_csd_pending = 0;
287         rq_unlock(rq, &rf);
288 }
289
290 /*
291  * Called to set the hrtick timer state.
292  *
293  * called with rq->lock held and irqs disabled
294  */
295 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
296 {
297         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
298         ktime_t time;
299         s64 delta;
300
301         /*
302          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
303          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
304          */
305         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
306         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
307
308         hrtimer_set_expires(timer, time);
309
310         if (rq == this_rq()) {
311                 __hrtick_restart(rq);
312         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
313                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
314                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
315         }
316 }
317
318 #else
319 /*
320  * Called to set the hrtick timer state.
321  *
322  * called with rq->lock held and irqs disabled
323  */
324 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
325 {
326         /*
327          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
328          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
329          */
330         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
331         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
332                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
333 }
334 #endif /* CONFIG_SMP */
335
336 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
337 {
338 #ifdef CONFIG_SMP
339         rq->hrtick_csd_pending = 0;
340
341         rq->hrtick_csd.flags = 0;
342         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
343         rq->hrtick_csd.info = rq;
344 #endif
345
346         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
347         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
348 }
349 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
350 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
351 {
352 }
353
354 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
355 {
356 }
357 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
358
359 /*
360  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
361  */
362 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
363         ({                                                              \
364                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
365                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
366                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
367                                                                         \
368                 for (;;) {                                              \
369                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
370                         if (_old == _val)                               \
371                                 break;                                  \
372                         _val = _old;                                    \
373                 }                                                       \
374         _old;                                                           \
375 })
376
377 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
378 /*
379  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
380  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
381  * spurious IPIs.
382  */
383 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
384 {
385         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
386         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
387 }
388
389 /*
390  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
391  *
392  * If this returns true, then the idle task promises to call
393  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
394  */
395 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
396 {
397         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
398         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
399
400         for (;;) {
401                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
402                         return false;
403                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
404                         return true;
405                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
406                 if (old == val)
407                         break;
408                 val = old;
409         }
410         return true;
411 }
412
413 #else
414 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
415 {
416         set_tsk_need_resched(p);
417         return true;
418 }
419
420 #ifdef CONFIG_SMP
421 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
422 {
423         return false;
424 }
425 #endif
426 #endif
427
428 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
429 {
430         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
431
432         /*
433          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
434          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
435          * wakeup due to that.
436          *
437          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
438          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
439          */
440         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
441                 return;
442
443         get_task_struct(task);
444
445         /*
446          * The head is context local, there can be no concurrency.
447          */
448         *head->lastp = node;
449         head->lastp = &node->next;
450 }
451
452 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
453 {
454         struct wake_q_node *node = head->first;
455
456         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
457                 struct task_struct *task;
458
459                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
460                 BUG_ON(!task);
461                 /* Task can safely be re-inserted now: */
462                 node = node->next;
463                 task->wake_q.next = NULL;
464
465                 /*
466                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
467                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
468                  */
469                 wake_up_process(task);
470                 put_task_struct(task);
471         }
472 }
473
474 /*
475  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
476  *
477  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
478  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
479  * the target CPU.
480  */
481 void resched_curr(struct rq *rq)
482 {
483         struct task_struct *curr = rq->curr;
484         int cpu;
485
486         lockdep_assert_held(&rq->lock);
487
488         if (test_tsk_need_resched(curr))
489                 return;
490
491         cpu = cpu_of(rq);
492
493         if (cpu == smp_processor_id()) {
494                 set_tsk_need_resched(curr);
495                 set_preempt_need_resched();
496                 return;
497         }
498
499         if (set_nr_and_not_polling(curr))
500                 smp_send_reschedule(cpu);
501         else
502                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
503 }
504
505 void resched_cpu(int cpu)
506 {
507         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
508         unsigned long flags;
509
510         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
511         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
512                 resched_curr(rq);
513         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
514 }
515
516 #ifdef CONFIG_SMP
517 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
518 /*
519  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
520  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
521  *
522  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
523  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
524  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
525  */
526 int get_nohz_timer_target(void)
527 {
528         int i, cpu = smp_processor_id();
529         struct sched_domain *sd;
530
531         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
532                 return cpu;
533
534         rcu_read_lock();
535         for_each_domain(cpu, sd) {
536                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
537                         if (cpu == i)
538                                 continue;
539
540                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
541                                 cpu = i;
542                                 goto unlock;
543                         }
544                 }
545         }
546
547         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
548                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
549 unlock:
550         rcu_read_unlock();
551         return cpu;
552 }
553
554 /*
555  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
556  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
557  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
558  * idle system the next event might even be infinite time into the
559  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
560  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
561  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
562  * wheel for the next timer event.
563  */
564 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
565 {
566         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
567
568         if (cpu == smp_processor_id())
569                 return;
570
571         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
572                 smp_send_reschedule(cpu);
573         else
574                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
575 }
576
577 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
578 {
579         /*
580          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
581          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
582          * If needed we can still optimize that later with an
583          * empty IRQ.
584          */
585         if (cpu_is_offline(cpu))
586                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
587         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
588                 if (cpu != smp_processor_id() ||
589                     tick_nohz_tick_stopped())
590                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
591                 return true;
592         }
593
594         return false;
595 }
596
597 /*
598  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
599  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
600  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
601  */
602 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
603 {
604         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
605                 wake_up_idle_cpu(cpu);
606 }
607
608 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
609 {
610         int cpu = smp_processor_id();
611
612         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
613                 return false;
614
615         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
616                 return true;
617
618         /*
619          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
620          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
621          */
622         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
623         return false;
624 }
625
626 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
627
628 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
629 {
630         return false;
631 }
632
633 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
634
635 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
636 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
637 {
638         int fifo_nr_running;
639
640         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
641         if (rq->dl.dl_nr_running)
642                 return false;
643
644         /*
645          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
646          * actual RR behaviour.
647          */
648         if (rq->rt.rr_nr_running) {
649                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
650                         return true;
651                 else
652                         return false;
653         }
654
655         /*
656          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
657          * forced preemption between FIFO tasks.
658          */
659         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
660         if (fifo_nr_running)
661                 return true;
662
663         /*
664          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
665          * if there's more than one we need the tick for involuntary
666          * preemption.
667          */
668         if (rq->nr_running > 1)
669                 return false;
670
671         return true;
672 }
673 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
674
675 void sched_avg_update(struct rq *rq)
676 {
677         s64 period = sched_avg_period();
678
679         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
680                 /*
681                  * Inline assembly required to prevent the compiler
682                  * optimising this loop into a divmod call.
683                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
684                  */
685                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
686                 rq->age_stamp += period;
687                 rq->rt_avg /= 2;
688         }
689 }
690
691 #endif /* CONFIG_SMP */
692
693 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
694                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
695 /*
696  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
697  * node and @up when leaving it for the final time.
698  *
699  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
700  */
701 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
702                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
703 {
704         struct task_group *parent, *child;
705         int ret;
706
707         parent = from;
708
709 down:
710         ret = (*down)(parent, data);
711         if (ret)
712                 goto out;
713         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
714                 parent = child;
715                 goto down;
716
717 up:
718                 continue;
719         }
720         ret = (*up)(parent, data);
721         if (ret || parent == from)
722                 goto out;
723
724         child = parent;
725         parent = parent->parent;
726         if (parent)
727                 goto up;
728 out:
729         return ret;
730 }
731
732 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
733 {
734         return 0;
735 }
736 #endif
737
738 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
739 {
740         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
741         struct load_weight *load = &p->se.load;
742
743         /*
744          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
745          */
746         if (idle_policy(p->policy)) {
747                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
748                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
749                 return;
750         }
751
752         /*
753          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
754          * weight
755          */
756         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
757                 reweight_task(p, prio);
758         } else {
759                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
760                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
761         }
762 }
763
764 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
765 {
766         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
767                 update_rq_clock(rq);
768
769         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
770                 sched_info_queued(rq, p);
771
772         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
773 }
774
775 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
778                 update_rq_clock(rq);
779
780         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
781                 sched_info_dequeued(rq, p);
782
783         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
784 }
785
786 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
787 {
788         if (task_contributes_to_load(p))
789                 rq->nr_uninterruptible--;
790
791         enqueue_task(rq, p, flags);
792 }
793
794 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
795 {
796         if (task_contributes_to_load(p))
797                 rq->nr_uninterruptible++;
798
799         dequeue_task(rq, p, flags);
800 }
801
802 /*
803  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
804  */
805 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
806 {
807         return p->static_prio;
808 }
809
810 /*
811  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
812  * without taking RT-inheritance into account. Might be
813  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
814  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
815  * estimator recalculates.
816  */
817 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
818 {
819         int prio;
820
821         if (task_has_dl_policy(p))
822                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
823         else if (task_has_rt_policy(p))
824                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
825         else
826                 prio = __normal_prio(p);
827         return prio;
828 }
829
830 /*
831  * Calculate the current priority, i.e. the priority
832  * taken into account by the scheduler. This value might
833  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
834  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
835  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
836  */
837 static int effective_prio(struct task_struct *p)
838 {
839         p->normal_prio = normal_prio(p);
840         /*
841          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
842          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
843          * to the normal priority:
844          */
845         if (!rt_prio(p->prio))
846                 return p->normal_prio;
847         return p->prio;
848 }
849
850 /**
851  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
852  * @p: the task in question.
853  *
854  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
855  */
856 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
857 {
858         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
859 }
860
861 /*
862  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
863  * use the balance_callback list if you want balancing.
864  *
865  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
866  * balance_callback().
867  */
868 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
869                                        const struct sched_class *prev_class,
870                                        int oldprio)
871 {
872         if (prev_class != p->sched_class) {
873                 if (prev_class->switched_from)
874                         prev_class->switched_from(rq, p);
875
876                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
877         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
878                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
879 }
880
881 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
882 {
883         const struct sched_class *class;
884
885         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
886                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
887         } else {
888                 for_each_class(class) {
889                         if (class == rq->curr->sched_class)
890                                 break;
891                         if (class == p->sched_class) {
892                                 resched_curr(rq);
893                                 break;
894                         }
895                 }
896         }
897
898         /*
899          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
900          * this case, we can save a useless back to back clock update.
901          */
902         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
903                 rq_clock_skip_update(rq, true);
904 }
905
906 #ifdef CONFIG_SMP
907 /*
908  * This is how migration works:
909  *
910  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
911  *    stop_one_cpu().
912  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
913  *    off the CPU)
914  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
915  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
916  *    it and puts it into the right queue.
917  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
918  *    is done.
919  */
920
921 /*
922  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
923  *
924  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
925  */
926 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
927                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
928 {
929         lockdep_assert_held(&rq->lock);
930
931         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
932         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
933         set_task_cpu(p, new_cpu);
934         rq_unlock(rq, rf);
935
936         rq = cpu_rq(new_cpu);
937
938         rq_lock(rq, rf);
939         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
940         enqueue_task(rq, p, 0);
941         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
942         check_preempt_curr(rq, p, 0);
943
944         return rq;
945 }
946
947 struct migration_arg {
948         struct task_struct *task;
949         int dest_cpu;
950 };
951
952 /*
953  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
954  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
955  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
956  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
957  *
958  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
959  * as the task is no longer on this CPU.
960  */
961 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
962                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
963 {
964         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
965                 if (unlikely(!cpu_online(dest_cpu)))
966                         return rq;
967         } else {
968                 if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
969                         return rq;
970         }
971
972         /* Affinity changed (again). */
973         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
974                 return rq;
975
976         update_rq_clock(rq);
977         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
978
979         return rq;
980 }
981
982 /*
983  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
984  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
985  * 'pushing' onto another runqueue.
986  */
987 static int migration_cpu_stop(void *data)
988 {
989         struct migration_arg *arg = data;
990         struct task_struct *p = arg->task;
991         struct rq *rq = this_rq();
992         struct rq_flags rf;
993
994         /*
995          * The original target CPU might have gone down and we might
996          * be on another CPU but it doesn't matter.
997          */
998         local_irq_disable();
999         /*
1000          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1001          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1002          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1003          */
1004         sched_ttwu_pending();
1005
1006         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1007         rq_lock(rq, &rf);
1008         /*
1009          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1010          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1011          * we're holding p->pi_lock.
1012          */
1013         if (task_rq(p) == rq) {
1014                 if (task_on_rq_queued(p))
1015                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
1016                 else
1017                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1018         }
1019         rq_unlock(rq, &rf);
1020         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1021
1022         local_irq_enable();
1023         return 0;
1024 }
1025
1026 /*
1027  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1028  * actually call this function.
1029  */
1030 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1031 {
1032         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1033         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1034 }
1035
1036 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1037 {
1038         struct rq *rq = task_rq(p);
1039         bool queued, running;
1040
1041         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1042
1043         queued = task_on_rq_queued(p);
1044         running = task_current(rq, p);
1045
1046         if (queued) {
1047                 /*
1048                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1049                  * holding rq->lock.
1050                  */
1051                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1052                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1053         }
1054         if (running)
1055                 put_prev_task(rq, p);
1056
1057         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1058
1059         if (queued)
1060                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1061         if (running)
1062                 set_curr_task(rq, p);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1067  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1068  * is removed from the allowed bitmask.
1069  *
1070  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1071  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1072  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1073  */
1074 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1075                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1076 {
1077         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1078         unsigned int dest_cpu;
1079         struct rq_flags rf;
1080         struct rq *rq;
1081         int ret = 0;
1082
1083         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1084         update_rq_clock(rq);
1085
1086         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1087                 /*
1088                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1089                  */
1090                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1091         }
1092
1093         /*
1094          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1095          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1096          */
1097         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1098                 ret = -EINVAL;
1099                 goto out;
1100         }
1101
1102         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1106                 ret = -EINVAL;
1107                 goto out;
1108         }
1109
1110         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1111
1112         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1113                 /*
1114                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1115                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1116                  */
1117                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1118                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1119                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1120         }
1121
1122         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1123         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1124                 goto out;
1125
1126         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1127         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1128                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1129                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1130                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1131                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1132                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1133                 return 0;
1134         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1135                 /*
1136                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1137                  * afterwards anyway.
1138                  */
1139                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1140         }
1141 out:
1142         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1143
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1148 {
1149         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1152
1153 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1154 {
1155 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1156         /*
1157          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1158          * ttwu() will sort out the placement.
1159          */
1160         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1161                         !p->on_rq);
1162
1163         /*
1164          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1165          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1166          * time relying on p->on_rq.
1167          */
1168         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1169                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1170                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1171
1172 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1173         /*
1174          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1175          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1176          *
1177          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1178          * see task_group().
1179          *
1180          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1181          * task_rq_lock().
1182          */
1183         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1184                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1185 #endif
1186         /*
1187          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1188          */
1189         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1190 #endif
1191
1192         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1193
1194         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1195                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1196                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1197                 p->se.nr_migrations++;
1198                 perf_event_task_migrate(p);
1199         }
1200
1201         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1202 }
1203
1204 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1205 {
1206         if (task_on_rq_queued(p)) {
1207                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1208                 struct rq_flags srf, drf;
1209
1210                 src_rq = task_rq(p);
1211                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1212
1213                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1214                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1215
1216                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1217                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1218                 set_task_cpu(p, cpu);
1219                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1220                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1221                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1222
1223                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1224                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1225
1226         } else {
1227                 /*
1228                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1229                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1230                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1231                  */
1232                 p->wake_cpu = cpu;
1233         }
1234 }
1235
1236 struct migration_swap_arg {
1237         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1238         int src_cpu, dst_cpu;
1239 };
1240
1241 static int migrate_swap_stop(void *data)
1242 {
1243         struct migration_swap_arg *arg = data;
1244         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1245         int ret = -EAGAIN;
1246
1247         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1248                 return -EAGAIN;
1249
1250         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1251         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1252
1253         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1254                         &arg->dst_task->pi_lock);
1255         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1256
1257         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1258                 goto unlock;
1259
1260         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1261                 goto unlock;
1262
1263         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1264                 goto unlock;
1265
1266         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1267                 goto unlock;
1268
1269         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1270         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1271
1272         ret = 0;
1273
1274 unlock:
1275         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1276         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1277         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1278
1279         return ret;
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Cross migrate two tasks
1284  */
1285 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1286 {
1287         struct migration_swap_arg arg;
1288         int ret = -EINVAL;
1289
1290         arg = (struct migration_swap_arg){
1291                 .src_task = cur,
1292                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1293                 .dst_task = p,
1294                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1295         };
1296
1297         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1298                 goto out;
1299
1300         /*
1301          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1302          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1303          */
1304         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1305                 goto out;
1306
1307         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1308                 goto out;
1309
1310         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1311                 goto out;
1312
1313         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1314         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1315
1316 out:
1317         return ret;
1318 }
1319
1320 /*
1321  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1322  *
1323  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1324  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1325  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1326  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1327  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1328  * @p has remained unscheduled the whole time.
1329  *
1330  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1331  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1332  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1333  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1334  * waiting to become inactive.
1335  */
1336 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1337 {
1338         int running, queued;
1339         struct rq_flags rf;
1340         unsigned long ncsw;
1341         struct rq *rq;
1342
1343         for (;;) {
1344                 /*
1345                  * We do the initial early heuristics without holding
1346                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1347                  * the runqueue lock when things look like they will
1348                  * work out!
1349                  */
1350                 rq = task_rq(p);
1351
1352                 /*
1353                  * If the task is actively running on another CPU
1354                  * still, just relax and busy-wait without holding
1355                  * any locks.
1356                  *
1357                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1358                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1359                  * But we don't care, since "task_running()" will
1360                  * return false if the runqueue has changed and p
1361                  * is actually now running somewhere else!
1362                  */
1363                 while (task_running(rq, p)) {
1364                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1365                                 return 0;
1366                         cpu_relax();
1367                 }
1368
1369                 /*
1370                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1371                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1372                  * just go back and repeat.
1373                  */
1374                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1375                 trace_sched_wait_task(p);
1376                 running = task_running(rq, p);
1377                 queued = task_on_rq_queued(p);
1378                 ncsw = 0;
1379                 if (!match_state || p->state == match_state)
1380                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1381                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1382
1383                 /*
1384                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1385                  */
1386                 if (unlikely(!ncsw))
1387                         break;
1388
1389                 /*
1390                  * Was it really running after all now that we
1391                  * checked with the proper locks actually held?
1392                  *
1393                  * Oops. Go back and try again..
1394                  */
1395                 if (unlikely(running)) {
1396                         cpu_relax();
1397                         continue;
1398                 }
1399
1400                 /*
1401                  * It's not enough that it's not actively running,
1402                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1403                  * preempted!
1404                  *
1405                  * So if it was still runnable (but just not actively
1406                  * running right now), it's preempted, and we should
1407                  * yield - it could be a while.
1408                  */
1409                 if (unlikely(queued)) {
1410                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1411
1412                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1413                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1414                         continue;
1415                 }
1416
1417                 /*
1418                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1419                  * runnable, which means that it will never become
1420                  * running in the future either. We're all done!
1421                  */
1422                 break;
1423         }
1424
1425         return ncsw;
1426 }
1427
1428 /***
1429  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1430  * @p: the to-be-kicked thread
1431  *
1432  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1433  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1434  *
1435  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1436  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1437  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1438  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1439  * achieved as well.
1440  */
1441 void kick_process(struct task_struct *p)
1442 {
1443         int cpu;
1444
1445         preempt_disable();
1446         cpu = task_cpu(p);
1447         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1448                 smp_send_reschedule(cpu);
1449         preempt_enable();
1450 }
1451 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1452
1453 /*
1454  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1455  *
1456  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1457  *
1458  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1459  *
1460  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1461  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1462  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1463  *    see it.
1464  *
1465  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1466  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1467  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1468  *    off.
1469  *
1470  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1471  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1472  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1473  * to satisfy the above rules.
1474  */
1475 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1476 {
1477         int nid = cpu_to_node(cpu);
1478         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1479         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1480         int dest_cpu;
1481
1482         /*
1483          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1484          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1485          * select the CPU on the other node.
1486          */
1487         if (nid != -1) {
1488                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1489
1490                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1491                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1492                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1493                                 continue;
1494                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1495                                 return dest_cpu;
1496                 }
1497         }
1498
1499         for (;;) {
1500                 /* Any allowed, online CPU? */
1501                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1502                         if (!(p->flags & PF_KTHREAD) && !cpu_active(dest_cpu))
1503                                 continue;
1504                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1505                                 continue;
1506                         goto out;
1507                 }
1508
1509                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1510                 switch (state) {
1511                 case cpuset:
1512                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1513                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1514                                 state = possible;
1515                                 break;
1516                         }
1517                         /* Fall-through */
1518                 case possible:
1519                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1520                         state = fail;
1521                         break;
1522
1523                 case fail:
1524                         BUG();
1525                         break;
1526                 }
1527         }
1528
1529 out:
1530         if (state != cpuset) {
1531                 /*
1532                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1533                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1534                  * leave kernel.
1535                  */
1536                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1537                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1538                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1539                 }
1540         }
1541
1542         return dest_cpu;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1547  */
1548 static inline
1549 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1550 {
1551         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1552
1553         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1554                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1555         else
1556                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1557
1558         /*
1559          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1560          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1561          * CPU.
1562          *
1563          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1564          *
1565          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1566          *   not worry about this generic constraint ]
1567          */
1568         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
1569                      !cpu_online(cpu)))
1570                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1571
1572         return cpu;
1573 }
1574
1575 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1576 {
1577         s64 diff = sample - *avg;
1578         *avg += diff >> 3;
1579 }
1580
1581 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1582 {
1583         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1584         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1585
1586         if (stop) {
1587                 /*
1588                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1589                  * userspace knows about and won't get confused about.
1590                  *
1591                  * Also, it will make PI more or less work without too
1592                  * much confusion -- but then, stop work should not
1593                  * rely on PI working anyway.
1594                  */
1595                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1596
1597                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1598         }
1599
1600         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1601
1602         if (old_stop) {
1603                 /*
1604                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1605                  * it can die in pieces.
1606                  */
1607                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1608         }
1609 }
1610
1611 #else
1612
1613 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1614                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1615 {
1616         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1617 }
1618
1619 #endif /* CONFIG_SMP */
1620
1621 static void
1622 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1623 {
1624         struct rq *rq;
1625
1626         if (!schedstat_enabled())
1627                 return;
1628
1629         rq = this_rq();
1630
1631 #ifdef CONFIG_SMP
1632         if (cpu == rq->cpu) {
1633                 schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1634                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1635         } else {
1636                 struct sched_domain *sd;
1637
1638                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1639                 rcu_read_lock();
1640                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1641                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1642                                 schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1643                                 break;
1644                         }
1645                 }
1646                 rcu_read_unlock();
1647         }
1648
1649         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1650                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1651 #endif /* CONFIG_SMP */
1652
1653         schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1654         schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1655
1656         if (wake_flags & WF_SYNC)
1657                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1658 }
1659
1660 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1661 {
1662         activate_task(rq, p, en_flags);
1663         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1664
1665         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1666         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1667                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1672  */
1673 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1674                            struct rq_flags *rf)
1675 {
1676         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1677         p->state = TASK_RUNNING;
1678         trace_sched_wakeup(p);
1679
1680 #ifdef CONFIG_SMP
1681         if (p->sched_class->task_woken) {
1682                 /*
1683                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1684                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1685                  */
1686                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1687                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1688                 rq_repin_lock(rq, rf);
1689         }
1690
1691         if (rq->idle_stamp) {
1692                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1693                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1694
1695                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1696
1697                 if (rq->avg_idle > max)
1698                         rq->avg_idle = max;
1699
1700                 rq->idle_stamp = 0;
1701         }
1702 #endif
1703 }
1704
1705 static void
1706 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1707                  struct rq_flags *rf)
1708 {
1709         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1710
1711         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1712
1713 #ifdef CONFIG_SMP
1714         if (p->sched_contributes_to_load)
1715                 rq->nr_uninterruptible--;
1716
1717         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1718                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1719 #endif
1720
1721         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1722         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1727  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1728  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1729  * the task is still ->on_rq.
1730  */
1731 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1732 {
1733         struct rq_flags rf;
1734         struct rq *rq;
1735         int ret = 0;
1736
1737         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1738         if (task_on_rq_queued(p)) {
1739                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1740                 update_rq_clock(rq);
1741                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1742                 ret = 1;
1743         }
1744         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1745
1746         return ret;
1747 }
1748
1749 #ifdef CONFIG_SMP
1750 void sched_ttwu_pending(void)
1751 {
1752         struct rq *rq = this_rq();
1753         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1754         struct task_struct *p, *t;
1755         struct rq_flags rf;
1756
1757         if (!llist)
1758                 return;
1759
1760         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1761         update_rq_clock(rq);
1762
1763         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1764                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1765
1766         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1767 }
1768
1769 void scheduler_ipi(void)
1770 {
1771         /*
1772          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1773          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1774          * this IPI.
1775          */
1776         preempt_fold_need_resched();
1777
1778         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1779                 return;
1780
1781         /*
1782          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1783          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1784          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1785          * we do call them.
1786          *
1787          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1788          * properly.
1789          *
1790          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1791          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1792          * somewhat pessimize the simple resched case.
1793          */
1794         irq_enter();
1795         sched_ttwu_pending();
1796
1797         /*
1798          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1799          */
1800         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1801                 this_rq()->idle_balance = 1;
1802                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1803         }
1804         irq_exit();
1805 }
1806
1807 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1808 {
1809         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1810
1811         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1812
1813         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1814                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1815                         smp_send_reschedule(cpu);
1816                 else
1817                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1818         }
1819 }
1820
1821 void wake_up_if_idle(int cpu)
1822 {
1823         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1824         struct rq_flags rf;
1825
1826         rcu_read_lock();
1827
1828         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1829                 goto out;
1830
1831         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1832                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1833         } else {
1834                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1835                 if (is_idle_task(rq->curr))
1836                         smp_send_reschedule(cpu);
1837                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1838                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1839         }
1840
1841 out:
1842         rcu_read_unlock();
1843 }
1844
1845 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1846 {
1847         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1848 }
1849 #endif /* CONFIG_SMP */
1850
1851 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1852 {
1853         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1854         struct rq_flags rf;
1855
1856 #if defined(CONFIG_SMP)
1857         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1858                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1859                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1860                 return;
1861         }
1862 #endif
1863
1864         rq_lock(rq, &rf);
1865         update_rq_clock(rq);
1866         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1867         rq_unlock(rq, &rf);
1868 }
1869
1870 /*
1871  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1872  *
1873  *  MIGRATION
1874  *
1875  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1876  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1877  * execution on its new CPU [c1].
1878  *
1879  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1880  *
1881  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1882  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1883  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1884  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1885  *
1886  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1887  * Note: we only require RCpc transitivity.
1888  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1889  *
1890  * Example:
1891  *
1892  *   CPU0            CPU1            CPU2
1893  *
1894  *   LOCK rq(0)->lock
1895  *   sched-out X
1896  *   sched-in Y
1897  *   UNLOCK rq(0)->lock
1898  *
1899  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1900  *                                   dequeue X
1901  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1902  *
1903  *                                   LOCK rq(1)->lock
1904  *                                   enqueue X
1905  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1906  *
1907  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1908  *                   sched-out Z
1909  *                   sched-in X
1910  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1911  *
1912  *
1913  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1914  *
1915  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1916  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1917  * chain to provide order. Instead we do:
1918  *
1919  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1920  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1921  *
1922  * Example:
1923  *
1924  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1925  *
1926  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1927  *   dequeue X
1928  *   sched-out X
1929  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1930  *
1931  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1932  *                    X->state = WAKING
1933  *                    set_task_cpu(X,2)
1934  *
1935  *                    LOCK rq(2)->lock
1936  *                    enqueue X
1937  *                    X->state = RUNNING
1938  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1939  *
1940  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1941  *                                          sched-out Z
1942  *                                          sched-in X
1943  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1944  *
1945  *                    UNLOCK X->pi_lock
1946  *   UNLOCK rq(0)->lock
1947  *
1948  *
1949  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1950  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1951  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1952  * its wakeup.
1953  *
1954  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1955  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1956  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1957  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1958  *
1959  */
1960
1961 /**
1962  * try_to_wake_up - wake up a thread
1963  * @p: the thread to be awakened
1964  * @state: the mask of task states that can be woken
1965  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1966  *
1967  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1968  *
1969  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1970  *
1971  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1972  * set_current_state().
1973  *
1974  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1975  *         %false otherwise.
1976  */
1977 static int
1978 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1979 {
1980         unsigned long flags;
1981         int cpu, success = 0;
1982
1983         /*
1984          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1985          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1986          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1987          * set_current_state() the waiting thread does.
1988          */
1989         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1990         smp_mb__after_spinlock();
1991         if (!(p->state & state))
1992                 goto out;
1993
1994         trace_sched_waking(p);
1995
1996         /* We're going to change ->state: */
1997         success = 1;
1998         cpu = task_cpu(p);
1999
2000         /*
2001          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
2002          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
2003          * in smp_cond_load_acquire() below.
2004          *
2005          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2006          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
2007          *       UNLOCK rq->lock  -----.
2008          *                              \
2009          *                               +---   RMB
2010          * schedule()                   /
2011          *       LOCK rq->lock    -----'
2012          *       UNLOCK rq->lock
2013          *
2014          * [task p]
2015          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
2016          *
2017          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
2018          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
2019          * current.
2020          */
2021         smp_rmb();
2022         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2023                 goto stat;
2024
2025 #ifdef CONFIG_SMP
2026         /*
2027          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2028          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2029          *
2030          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2031          * from the runqueue.
2032          *
2033          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2034          *      UNLOCK rq->lock
2035          *                      RMB
2036          *      LOCK   rq->lock
2037          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2038          *
2039          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2040          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2041          * task, the second putting it to sleep.
2042          */
2043         smp_rmb();
2044
2045         /*
2046          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2047          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2048          *
2049          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2050          *
2051          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2052          * their previous state and preserve Program Order.
2053          */
2054         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2055
2056         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2057         p->state = TASK_WAKING;
2058
2059         if (p->in_iowait) {
2060                 delayacct_blkio_end(p);
2061                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2062         }
2063
2064         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2065         if (task_cpu(p) != cpu) {
2066                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2067                 set_task_cpu(p, cpu);
2068         }
2069
2070 #else /* CONFIG_SMP */
2071
2072         if (p->in_iowait) {
2073                 delayacct_blkio_end(p);
2074                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2075         }
2076
2077 #endif /* CONFIG_SMP */
2078
2079         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2080 stat:
2081         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2082 out:
2083         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2084
2085         return success;
2086 }
2087
2088 /**
2089  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2090  * @p: the thread to be awakened
2091  * @rf: request-queue flags for pinning
2092  *
2093  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2094  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2095  * the current task.
2096  */
2097 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2098 {
2099         struct rq *rq = task_rq(p);
2100
2101         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2102             WARN_ON_ONCE(p == current))
2103                 return;
2104
2105         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2106
2107         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2108                 /*
2109                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2110                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2111                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2112                  * not yet picked a replacement task.
2113                  */
2114                 rq_unlock(rq, rf);
2115                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2116                 rq_relock(rq, rf);
2117         }
2118
2119         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2120                 goto out;
2121
2122         trace_sched_waking(p);
2123
2124         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2125                 if (p->in_iowait) {
2126                         delayacct_blkio_end(p);
2127                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2128                 }
2129                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2130         }
2131
2132         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2133         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2134 out:
2135         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2136 }
2137
2138 /**
2139  * wake_up_process - Wake up a specific process
2140  * @p: The process to be woken up.
2141  *
2142  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2143  * processes.
2144  *
2145  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2146  *
2147  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2148  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2149  */
2150 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2151 {
2152         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2153 }
2154 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2155
2156 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2157 {
2158         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2159 }
2160
2161 /*
2162  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2163  * p is forked by current.
2164  *
2165  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2166  */
2167 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2168 {
2169         p->on_rq                        = 0;
2170
2171         p->se.on_rq                     = 0;
2172         p->se.exec_start                = 0;
2173         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2174         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2175         p->se.nr_migrations             = 0;
2176         p->se.vruntime                  = 0;
2177         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2178
2179 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2180         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2181 #endif
2182
2183 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2184         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2185         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2186 #endif
2187
2188         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2189         init_dl_task_timer(&p->dl);
2190         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2191         __dl_clear_params(p);
2192
2193         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2194         p->rt.timeout           = 0;
2195         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2196         p->rt.on_rq             = 0;
2197         p->rt.on_list           = 0;
2198
2199 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2200         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2201 #endif
2202
2203 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2204         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2205                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2206                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2207         }
2208
2209         if (clone_flags & CLONE_VM)
2210                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2211         else
2212                 p->numa_preferred_nid = -1;
2213
2214         p->node_stamp = 0ULL;
2215         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2216         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2217         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2218         p->numa_faults = NULL;
2219         p->last_task_numa_placement = 0;
2220         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2221
2222         p->numa_group = NULL;
2223 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2224 }
2225
2226 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2227
2228 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2229
2230 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2231 {
2232         if (enabled)
2233                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2234         else
2235                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2236 }
2237
2238 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2239 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2240                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2241 {
2242         struct ctl_table t;
2243         int err;
2244         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2245
2246         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2247                 return -EPERM;
2248
2249         t = *table;
2250         t.data = &state;
2251         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2252         if (err < 0)
2253                 return err;
2254         if (write)
2255                 set_numabalancing_state(state);
2256         return err;
2257 }
2258 #endif
2259 #endif
2260
2261 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2262
2263 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2264 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2265
2266 static void set_schedstats(bool enabled)
2267 {
2268         if (enabled)
2269                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2270         else
2271                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2272 }
2273
2274 void force_schedstat_enabled(void)
2275 {
2276         if (!schedstat_enabled()) {
2277                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2278                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2279         }
2280 }
2281
2282 static int __init setup_schedstats(char *str)
2283 {
2284         int ret = 0;
2285         if (!str)
2286                 goto out;
2287
2288         /*
2289          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2290          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2291          * variable so init_schedstats() can do it later.
2292          */
2293         if (!strcmp(str, "enable")) {
2294                 __sched_schedstats = true;
2295                 ret = 1;
2296         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2297                 __sched_schedstats = false;
2298                 ret = 1;
2299         }
2300 out:
2301         if (!ret)
2302                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2303
2304         return ret;
2305 }
2306 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2307
2308 static void __init init_schedstats(void)
2309 {
2310         set_schedstats(__sched_schedstats);
2311 }
2312
2313 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2314 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2315                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2316 {
2317         struct ctl_table t;
2318         int err;
2319         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2320
2321         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2322                 return -EPERM;
2323
2324         t = *table;
2325         t.data = &state;
2326         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2327         if (err < 0)
2328                 return err;
2329         if (write)
2330                 set_schedstats(state);
2331         return err;
2332 }
2333 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2334 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2335 static inline void init_schedstats(void) {}
2336 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2337
2338 /*
2339  * fork()/clone()-time setup:
2340  */
2341 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2342 {
2343         unsigned long flags;
2344         int cpu = get_cpu();
2345
2346         __sched_fork(clone_flags, p);
2347         /*
2348          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2349          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2350          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2351          */
2352         p->state = TASK_NEW;
2353
2354         /*
2355          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2356          */
2357         p->prio = current->normal_prio;
2358
2359         /*
2360          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2361          */
2362         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2363                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2364                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2365                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2366                         p->rt_priority = 0;
2367                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2368                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2369
2370                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2371                 set_load_weight(p, false);
2372
2373                 /*
2374                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2375                  * fulfilled its duty:
2376                  */
2377                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2378         }
2379
2380         if (dl_prio(p->prio)) {
2381                 put_cpu();
2382                 return -EAGAIN;
2383         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2384                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2385         } else {
2386                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2387         }
2388
2389         init_entity_runnable_average(&p->se);
2390
2391         /*
2392          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2393          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2394          * is ran before sched_fork().
2395          *
2396          * Silence PROVE_RCU.
2397          */
2398         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2399         /*
2400          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2401          * so use __set_task_cpu().
2402          */
2403         __set_task_cpu(p, cpu);
2404         if (p->sched_class->task_fork)
2405                 p->sched_class->task_fork(p);
2406         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2407
2408 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2409         if (likely(sched_info_on()))
2410                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2411 #endif
2412 #if defined(CONFIG_SMP)
2413         p->on_cpu = 0;
2414 #endif
2415         init_task_preempt_count(p);
2416 #ifdef CONFIG_SMP
2417         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2418         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2419 #endif
2420
2421         put_cpu();
2422         return 0;
2423 }
2424
2425 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2426 {
2427         if (runtime == RUNTIME_INF)
2428                 return BW_UNIT;
2429
2430         /*
2431          * Doing this here saves a lot of checks in all
2432          * the calling paths, and returning zero seems
2433          * safe for them anyway.
2434          */
2435         if (period == 0)
2436                 return 0;
2437
2438         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2439 }
2440
2441 /*
2442  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2443  *
2444  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2445  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2446  * on the runqueue and wakes it.
2447  */
2448 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2449 {
2450         struct rq_flags rf;
2451         struct rq *rq;
2452
2453         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2454         p->state = TASK_RUNNING;
2455 #ifdef CONFIG_SMP
2456         /*
2457          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2458          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2459          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2460          *
2461          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2462          * as we're not fully set-up yet.
2463          */
2464         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2465 #endif
2466         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2467         update_rq_clock(rq);
2468         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2469
2470         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2471         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2472         trace_sched_wakeup_new(p);
2473         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2474 #ifdef CONFIG_SMP
2475         if (p->sched_class->task_woken) {
2476                 /*
2477                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2478                  * drop it.
2479                  */
2480                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2481                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2482                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2483         }
2484 #endif
2485         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2486 }
2487
2488 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2489
2490 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2491
2492 void preempt_notifier_inc(void)
2493 {
2494         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2495 }
2496 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2497
2498 void preempt_notifier_dec(void)
2499 {
2500         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2501 }
2502 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2503
2504 /**
2505  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2506  * @notifier: notifier struct to register
2507  */
2508 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2509 {
2510         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2511                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2512
2513         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2514 }
2515 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2516
2517 /**
2518  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2519  * @notifier: notifier struct to unregister
2520  *
2521  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2522  */
2523 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2524 {
2525         hlist_del(&notifier->link);
2526 }
2527 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2528
2529 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2530 {
2531         struct preempt_notifier *notifier;
2532
2533         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2534                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2535 }
2536
2537 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2538 {
2539         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2540                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2541 }
2542
2543 static void
2544 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2545                                    struct task_struct *next)
2546 {
2547         struct preempt_notifier *notifier;
2548
2549         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2550                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2551 }
2552
2553 static __always_inline void
2554 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2555                                  struct task_struct *next)
2556 {
2557         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2558                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2559 }
2560
2561 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2562
2563 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2564 {
2565 }
2566
2567 static inline void
2568 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2569                                  struct task_struct *next)
2570 {
2571 }
2572
2573 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2574
2575 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2576 {
2577 #ifdef CONFIG_SMP
2578         /*
2579          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2580          * such that any running task will have this set.
2581          */
2582         next->on_cpu = 1;
2583 #endif
2584 }
2585
2586 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2587 {
2588 #ifdef CONFIG_SMP
2589         /*
2590          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2591          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2592          * finished.
2593          *
2594          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2595          * happen before this.
2596          *
2597          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2598          */
2599         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2600 #endif
2601 }
2602
2603 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2604 {
2605 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2606         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2607         rq->lock.owner = current;
2608 #endif
2609         /*
2610          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2611          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2612          * prev into current:
2613          */
2614         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2615
2616         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2617 }
2618
2619 /**
2620  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2621  * @rq: the runqueue preparing to switch
2622  * @prev: the current task that is being switched out
2623  * @next: the task we are going to switch to.
2624  *
2625  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2626  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2627  * switch.
2628  *
2629  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2630  * hooks.
2631  */
2632 static inline void
2633 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2634                     struct task_struct *next)
2635 {
2636         sched_info_switch(rq, prev, next);
2637         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2638         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2639         prepare_task(next);
2640         prepare_arch_switch(next);
2641 }
2642
2643 /**
2644  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2645  * @prev: the thread we just switched away from.
2646  *
2647  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2648  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2649  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2650  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2651  *
2652  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2653  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2654  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2655  * details.)
2656  *
2657  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2658  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2659  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2660  * because prev may have moved to another CPU.
2661  */
2662 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2663         __releases(rq->lock)
2664 {
2665         struct rq *rq = this_rq();
2666         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2667         long prev_state;
2668
2669         /*
2670          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2671          * because it left us after:
2672          *
2673          *      schedule()
2674          *        preempt_disable();                    // 1
2675          *        __schedule()
2676          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2677          *
2678          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2679          */
2680         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2681                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2682                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2683                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2684
2685         rq->prev_mm = NULL;
2686
2687         /*
2688          * A task struct has one reference for the use as "current".
2689          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2690          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2691          * the scheduled task must drop that reference.
2692          *
2693          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2694          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2695          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2696          * transition, resulting in a double drop.
2697          */
2698         prev_state = prev->state;
2699         vtime_task_switch(prev);
2700         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2701         finish_task(prev);
2702         finish_lock_switch(rq);
2703         finish_arch_post_lock_switch();
2704
2705         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2706         /*
2707          * When transitioning from a kernel thread to a userspace
2708          * thread, mmdrop()'s implicit full barrier is required by the
2709          * membarrier system call, because the current ->active_mm can
2710          * become the current mm without going through switch_mm().
2711          */
2712         if (mm)
2713                 mmdrop(mm);
2714         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2715                 if (prev->sched_class->task_dead)
2716                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2717
2718                 /*
2719                  * Remove function-return probe instances associated with this
2720                  * task and put them back on the free list.
2721                  */
2722                 kprobe_flush_task(prev);
2723
2724                 /* Task is done with its stack. */
2725                 put_task_stack(prev);
2726
2727                 put_task_struct(prev);
2728         }
2729
2730         tick_nohz_task_switch();
2731         return rq;
2732 }
2733
2734 #ifdef CONFIG_SMP
2735
2736 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2737 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2738 {
2739         struct callback_head *head, *next;
2740         void (*func)(struct rq *rq);
2741         unsigned long flags;
2742
2743         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2744         head = rq->balance_callback;
2745         rq->balance_callback = NULL;
2746         while (head) {
2747                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2748                 next = head->next;
2749                 head->next = NULL;
2750                 head = next;
2751
2752                 func(rq);
2753         }
2754         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2755 }
2756
2757 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2758 {
2759         if (unlikely(rq->balance_callback))
2760                 __balance_callback(rq);
2761 }
2762
2763 #else
2764
2765 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2766 {
2767 }
2768
2769 #endif
2770
2771 /**
2772  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2773  * @prev: the thread we just switched away from.
2774  */
2775 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2776         __releases(rq->lock)
2777 {
2778         struct rq *rq;
2779
2780         /*
2781          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2782          * finish_task_switch() for details.
2783          *
2784          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2785          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2786          * PREEMPT_COUNT kernels).
2787          */
2788
2789         rq = finish_task_switch(prev);
2790         balance_callback(rq);
2791         preempt_enable();
2792
2793         if (current->set_child_tid)
2794                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2795 }
2796
2797 /*
2798  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2799  */
2800 static __always_inline struct rq *
2801 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2802                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2803 {
2804         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2805
2806         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2807
2808         mm = next->mm;
2809         oldmm = prev->active_mm;
2810         /*
2811          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2812          * combine the page table reload and the switch backend into
2813          * one hypercall.
2814          */
2815         arch_start_context_switch(prev);
2816
2817         /*
2818          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2819          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2820          * Both of these contain the full memory barrier required by
2821          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2822          * user-space.
2823          */
2824         if (!mm) {
2825                 next->active_mm = oldmm;
2826                 mmgrab(oldmm);
2827                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2828         } else
2829                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2830
2831         if (!prev->mm) {
2832                 prev->active_mm = NULL;
2833                 rq->prev_mm = oldmm;
2834         }
2835
2836         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2837
2838         /*
2839          * Since the runqueue lock will be released by the next
2840          * task (which is an invalid locking op but in the case
2841          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2842          * do an early lockdep release here:
2843          */
2844         rq_unpin_lock(rq, rf);
2845         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2846
2847         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2848         switch_to(prev, next, prev);
2849         barrier();
2850
2851         return finish_task_switch(prev);
2852 }
2853
2854 /*
2855  * nr_running and nr_context_switches:
2856  *
2857  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2858  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2859  */
2860 unsigned long nr_running(void)
2861 {
2862         unsigned long i, sum = 0;
2863
2864         for_each_online_cpu(i)
2865                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2866
2867         return sum;
2868 }
2869
2870 /*
2871  * Check if only the current task is running on the CPU.
2872  *
2873  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2874  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2875  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2876  *
2877  * - from a non-preemptable section (of course)
2878  *
2879  * - from a thread that is bound to a single CPU
2880  *
2881  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2882  */
2883 bool single_task_running(void)
2884 {
2885         return raw_rq()->nr_running == 1;
2886 }
2887 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2888
2889 unsigned long long nr_context_switches(void)
2890 {
2891         int i;
2892         unsigned long long sum = 0;
2893
2894         for_each_possible_cpu(i)
2895                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2896
2897         return sum;
2898 }
2899
2900 /*
2901  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2902  *
2903  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2904  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2905  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2906  *
2907  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2908  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2909  * running and we'd not be idle.
2910  *
2911  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2912  * is broken.
2913  *
2914  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2915  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2916  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2917  * utilising both CPUs.
2918  *
2919  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2920  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2921  *
2922  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2923  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2924  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2925  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2926  *
2927  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2928  */
2929
2930 unsigned long nr_iowait(void)
2931 {
2932         unsigned long i, sum = 0;
2933
2934         for_each_possible_cpu(i)
2935                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2936
2937         return sum;
2938 }
2939
2940 /*
2941  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2942  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2943  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2944  * runnable.
2945  */
2946
2947 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2948 {
2949         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2950         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2951 }
2952
2953 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2954 {
2955         struct rq *rq = this_rq();
2956         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2957         *load = rq->load.weight;
2958 }
2959
2960 #ifdef CONFIG_SMP
2961
2962 /*
2963  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2964  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2965  */
2966 void sched_exec(void)
2967 {
2968         struct task_struct *p = current;
2969         unsigned long flags;
2970         int dest_cpu;
2971
2972         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2973         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2974         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2975                 goto unlock;
2976
2977         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2978                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2979
2980                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2981                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2982                 return;
2983         }
2984 unlock:
2985         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2986 }
2987
2988 #endif
2989
2990 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2991 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2992
2993 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2994 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2995
2996 /*
2997  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
2998  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
2999  * we observe a high rate of cache misses in practice.
3000  * Prefetching this data results in improved performance.
3001  */
3002 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
3003 {
3004 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3005         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
3006 #else
3007         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
3008 #endif
3009         prefetch(curr);
3010         prefetch(&curr->exec_start);
3011 }
3012
3013 /*
3014  * Return accounted runtime for the task.
3015  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3016  * pending runtime that have not been accounted yet.
3017  */
3018 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3019 {
3020         struct rq_flags rf;
3021         struct rq *rq;
3022         u64 ns;
3023
3024 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3025         /*
3026          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
3027          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3028          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3029          *
3030          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3031          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3032          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3033          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3034          * been accounted, so we're correct here as well.
3035          */
3036         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3037                 return p->se.sum_exec_runtime;
3038 #endif
3039
3040         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3041         /*
3042          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3043          * project cycles that may never be accounted to this
3044          * thread, breaking clock_gettime().
3045          */
3046         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3047                 prefetch_curr_exec_start(p);
3048                 update_rq_clock(rq);
3049                 p->sched_class->update_curr(rq);
3050         }
3051         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3052         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3053
3054         return ns;
3055 }
3056
3057 /*
3058  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3059  * We call it with interrupts disabled.
3060  */
3061 void scheduler_tick(void)
3062 {
3063         int cpu = smp_processor_id();
3064         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3065         struct task_struct *curr = rq->curr;
3066         struct rq_flags rf;
3067
3068         sched_clock_tick();
3069
3070         rq_lock(rq, &rf);
3071
3072         update_rq_clock(rq);
3073         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3074         cpu_load_update_active(rq);
3075         calc_global_load_tick(rq);
3076
3077         rq_unlock(rq, &rf);
3078
3079         perf_event_task_tick();
3080
3081 #ifdef CONFIG_SMP
3082         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3083         trigger_load_balance(rq);
3084 #endif
3085         rq_last_tick_reset(rq);
3086 }
3087
3088 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3089 /**
3090  * scheduler_tick_max_deferment
3091  *
3092  * Keep at least one tick per second when a single
3093  * active task is running because the scheduler doesn't
3094  * yet completely support full dynticks environment.
3095  *
3096  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3097  * balancing, etc... continue to move forward, even
3098  * with a very low granularity.
3099  *
3100  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3101  */
3102 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3103 {
3104         struct rq *rq = this_rq();
3105         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3106
3107         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3108
3109         if (time_before_eq(next, now))
3110                 return 0;
3111
3112         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3113 }
3114 #endif
3115
3116 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3117                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3118 /*
3119  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3120  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3121  */
3122 static inline void preempt_latency_start(int val)
3123 {
3124         if (preempt_count() == val) {
3125                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3126 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3127                 current->preempt_disable_ip = ip;
3128 #endif
3129                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3130         }
3131 }
3132
3133 void preempt_count_add(int val)
3134 {
3135 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3136         /*
3137          * Underflow?
3138          */
3139         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3140                 return;
3141 #endif
3142         __preempt_count_add(val);
3143 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3144         /*
3145          * Spinlock count overflowing soon?
3146          */
3147         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3148                                 PREEMPT_MASK - 10);
3149 #endif
3150         preempt_latency_start(val);
3151 }
3152 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3153 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3154
3155 /*
3156  * If the value passed in equals to the current preempt count
3157  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3158  */
3159 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3160 {
3161         if (preempt_count() == val)
3162                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3163 }
3164
3165 void preempt_count_sub(int val)
3166 {
3167 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3168         /*
3169          * Underflow?
3170          */
3171         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3172                 return;
3173         /*
3174          * Is the spinlock portion underflowing?
3175          */
3176         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3177                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3178                 return;
3179 #endif
3180
3181         preempt_latency_stop(val);
3182         __preempt_count_sub(val);
3183 }
3184 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3185 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3186
3187 #else
3188 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3189 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3190 #endif
3191
3192 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3193 {
3194 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3195         return p->preempt_disable_ip;
3196 #else
3197         return 0;
3198 #endif
3199 }
3200
3201 /*
3202  * Print scheduling while atomic bug:
3203  */
3204 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3205 {
3206         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3207         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3208
3209         if (oops_in_progress)
3210                 return;
3211
3212         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3213                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3214
3215         debug_show_held_locks(prev);
3216         print_modules();
3217         if (irqs_disabled())
3218                 print_irqtrace_events(prev);
3219         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3220             && in_atomic_preempt_off()) {
3221                 pr_err("Preemption disabled at:");
3222                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3223                 pr_cont("\n");
3224         }
3225         if (panic_on_warn)
3226                 panic("scheduling while atomic\n");
3227
3228         dump_stack();
3229         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3230 }
3231
3232 /*
3233  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3234  */
3235 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3236 {
3237 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3238         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3239                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3240 #endif
3241
3242         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3243                 __schedule_bug(prev);
3244                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3245         }
3246         rcu_sleep_check();
3247
3248         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3249
3250         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3251 }
3252
3253 /*
3254  * Pick up the highest-prio task:
3255  */
3256 static inline struct task_struct *
3257 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3258 {
3259         const struct sched_class *class;
3260         struct task_struct *p;
3261
3262         /*
3263          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3264          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3265          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3266          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3267          */
3268         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3269                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3270                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3271
3272                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3273                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3274                         goto again;
3275
3276                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3277                 if (unlikely(!p))
3278                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3279
3280                 return p;
3281         }
3282
3283 again:
3284         for_each_class(class) {
3285                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3286                 if (p) {
3287                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3288                                 goto again;
3289                         return p;
3290                 }
3291         }
3292
3293         /* The idle class should always have a runnable task: */
3294         BUG();
3295 }
3296
3297 /*
3298  * __schedule() is the main scheduler function.
3299  *
3300  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3301  *
3302  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3303  *
3304  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3305  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3306  *
3307  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3308  *      interrupt handler scheduler_tick().
3309  *
3310  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3311  *      task to the run-queue and that's it.
3312  *
3313  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3314  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3315  *      called on the nearest possible occasion:
3316  *
3317  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3318  *
3319  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3320  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3321  *           spin_unlock()!)
3322  *
3323  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3324  *           preemptible context
3325  *
3326  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3327  *         then at the next:
3328  *
3329  *          - cond_resched() call
3330  *          - explicit schedule() call
3331  *          - return from syscall or exception to user-space
3332  *          - return from interrupt-handler to user-space
3333  *
3334  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3335  */
3336 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3337 {
3338         struct task_struct *prev, *next;
3339         unsigned long *switch_count;
3340         struct rq_flags rf;
3341         struct rq *rq;
3342         int cpu;
3343
3344         cpu = smp_processor_id();
3345         rq = cpu_rq(cpu);
3346         prev = rq->curr;
3347
3348         schedule_debug(prev);
3349
3350         if (sched_feat(HRTICK))
3351                 hrtick_clear(rq);
3352
3353         local_irq_disable();
3354         rcu_note_context_switch(preempt);
3355
3356         /*
3357          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3358          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3359          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3360          *
3361          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3362          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3363          */
3364         rq_lock(rq, &rf);
3365         smp_mb__after_spinlock();
3366
3367         /* Promote REQ to ACT */
3368         rq->clock_update_flags <<= 1;
3369         update_rq_clock(rq);
3370
3371         switch_count = &prev->nivcsw;
3372         if (!preempt && prev->state) {
3373                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3374                         prev->state = TASK_RUNNING;
3375                 } else {
3376                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3377                         prev->on_rq = 0;
3378
3379                         if (prev->in_iowait) {
3380                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3381                                 delayacct_blkio_start();
3382                         }
3383
3384                         /*
3385                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3386                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3387                          * concurrency.
3388                          */
3389                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3390                                 struct task_struct *to_wakeup;
3391
3392                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3393                                 if (to_wakeup)
3394                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3395                         }
3396                 }
3397                 switch_count = &prev->nvcsw;
3398         }
3399
3400         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3401         clear_tsk_need_resched(prev);
3402         clear_preempt_need_resched();
3403
3404         if (likely(prev != next)) {
3405                 rq->nr_switches++;
3406                 rq->curr = next;
3407                 /*
3408                  * The membarrier system call requires each architecture
3409                  * to have a full memory barrier after updating
3410                  * rq->curr, before returning to user-space.
3411                  *
3412                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3413                  * various architectures:
3414                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3415                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3416                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3417                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3418                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3419                  *   is a RELEASE barrier),
3420                  */
3421                 ++*switch_count;
3422
3423                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3424
3425                 /* Also unlocks the rq: */
3426                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3427         } else {
3428                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3429                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3430         }
3431
3432         balance_callback(rq);
3433 }
3434
3435 void __noreturn do_task_dead(void)
3436 {
3437         /*
3438          * The setting of TASK_RUNNING by try_to_wake_up() may be delayed
3439          * when the following two conditions become true.
3440          *   - There is race condition of mmap_sem (It is acquired by
3441          *     exit_mm()), and
3442          *   - SMI occurs before setting TASK_RUNINNG.
3443          *     (or hypervisor of virtual machine switches to other guest)
3444          *  As a result, we may become TASK_RUNNING after becoming TASK_DEAD
3445          *
3446          * To avoid it, we have to wait for releasing tsk->pi_lock which
3447          * is held by try_to_wake_up()
3448          */
3449         raw_spin_lock_irq(&current->pi_lock);
3450         raw_spin_unlock_irq(&current->pi_lock);
3451
3452         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3453         __set_current_state(TASK_DEAD);
3454
3455         /* Tell freezer to ignore us: */
3456         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3457
3458         __schedule(false);
3459         BUG();
3460
3461         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3462         for (;;)
3463                 cpu_relax();
3464 }
3465
3466 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3467 {
3468         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3469                 return;
3470         /*
3471          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3472          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3473          */
3474         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3475                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3476 }
3477
3478 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3479 {
3480         struct task_struct *tsk = current;
3481
3482         sched_submit_work(tsk);
3483         do {
3484                 preempt_disable();
3485                 __schedule(false);
3486                 sched_preempt_enable_no_resched();
3487         } while (need_resched());
3488 }
3489 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3490
3491 /*
3492  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3493  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3494  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3495  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3496  * (schedule out non-voluntarily).
3497  *
3498  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3499  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3500  */
3501 void __sched schedule_idle(void)
3502 {
3503         /*
3504          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3505          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3506          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3507          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3508          * TASK_RUNNING state.
3509          */
3510         WARN_ON_ONCE(current->state);
3511         do {
3512                 __schedule(false);
3513         } while (need_resched());
3514 }
3515
3516 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3517 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3518 {
3519         /*
3520          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3521          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3522          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3523          * we find a better solution.
3524          *
3525          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3526          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3527          * too frequently to make sense yet.
3528          */
3529         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3530         schedule();
3531         exception_exit(prev_state);
3532 }
3533 #endif
3534
3535 /**
3536  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3537  *
3538  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3539  */
3540 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3541 {
3542         sched_preempt_enable_no_resched();
3543         schedule();
3544         preempt_disable();
3545 }
3546
3547 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3548 {
3549         do {
3550                 /*
3551                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3552                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3553                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3554                  * by the function tracer will call this function again and
3555                  * cause infinite recursion.
3556                  *
3557                  * Preemption must be disabled here before the function
3558                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3559                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3560                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3561                  * which can also be traced by the function tracer.
3562                  */
3563                 preempt_disable_notrace();
3564                 preempt_latency_start(1);
3565                 __schedule(true);
3566                 preempt_latency_stop(1);
3567                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3568
3569                 /*
3570                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3571                  * between schedule and now.
3572                  */
3573         } while (need_resched());
3574 }
3575
3576 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3577 /*
3578  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3579  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3580  * occur there and call schedule directly.
3581  */
3582 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3583 {
3584         /*
3585          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3586          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3587          */
3588         if (likely(!preemptible()))
3589                 return;
3590
3591         preempt_schedule_common();
3592 }
3593 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3594 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3595
3596 /**
3597  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3598  *
3599  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3600  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3601  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3602  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3603  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3604  * to be called when the system is still in usermode.
3605  *
3606  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3607  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3608  * calling the scheduler.
3609  */
3610 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3611 {
3612         enum ctx_state prev_ctx;
3613
3614         if (likely(!preemptible()))
3615                 return;
3616
3617         do {
3618                 /*
3619                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3620                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3621                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3622                  * by the function tracer will call this function again and
3623                  * cause infinite recursion.
3624                  *
3625                  * Preemption must be disabled here before the function
3626                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3627                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3628                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3629                  * which can also be traced by the function tracer.
3630                  */
3631                 preempt_disable_notrace();
3632                 preempt_latency_start(1);
3633                 /*
3634                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3635                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3636                  * an infinite recursion.
3637                  */
3638                 prev_ctx = exception_enter();
3639                 __schedule(true);
3640                 exception_exit(prev_ctx);
3641
3642                 preempt_latency_stop(1);
3643                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3644         } while (need_resched());
3645 }
3646 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3647
3648 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3649
3650 /*
3651  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3652  * off of irq context.
3653  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3654  * protect us against recursive calling from irq.
3655  */
3656 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3657 {
3658         enum ctx_state prev_state;
3659
3660         /* Catch callers which need to be fixed */
3661         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3662
3663         prev_state = exception_enter();
3664
3665         do {
3666                 preempt_disable();
3667                 local_irq_enable();
3668                 __schedule(true);
3669                 local_irq_disable();
3670                 sched_preempt_enable_no_resched();
3671         } while (need_resched());
3672
3673         exception_exit(prev_state);
3674 }
3675
3676 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3677                           void *key)
3678 {
3679         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3680 }
3681 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3682
3683 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3684
3685 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3686 {
3687         if (pi_task)
3688                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3689
3690         return prio;
3691 }
3692
3693 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3694 {
3695         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3696
3697         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3698 }
3699
3700 /*
3701  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3702  * @p: task to boost
3703  * @pi_task: donor task
3704  *
3705  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3706  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3707  *
3708  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3709  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3710  */
3711 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3712 {
3713         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3714                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3715         const struct sched_class *prev_class;
3716         struct rq_flags rf;
3717         struct rq *rq;
3718
3719         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3720         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3721
3722         /*
3723          * If nothing changed; bail early.
3724          */
3725         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3726                 return;
3727
3728         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3729         update_rq_clock(rq);
3730         /*
3731          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3732          * either lock.
3733          *
3734          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3735          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3736          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3737          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3738          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3739          */
3740         p->pi_top_task = pi_task;
3741
3742         /*
3743          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3744          */
3745         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3746                 goto out_unlock;
3747
3748         /*
3749          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3750          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3751          *
3752          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3753          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3754          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3755          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3756          * with interrupts disabled and will complete the lock
3757          * protected section without being interrupted. So there is no
3758          * real need to boost.
3759          */
3760         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3761                 WARN_ON(p != rq->curr);
3762                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3763                 goto out_unlock;
3764         }
3765
3766         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3767         oldprio = p->prio;
3768
3769         if (oldprio == prio)
3770                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3771
3772         prev_class = p->sched_class;
3773         queued = task_on_rq_queued(p);
3774         running = task_current(rq, p);
3775         if (queued)
3776                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3777         if (running)
3778                 put_prev_task(rq, p);
3779
3780         /*
3781          * Boosting condition are:
3782          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3783          *      --> -dl task blocks on mutex A
3784          *
3785          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3786          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3787          *          running task
3788          */
3789         if (dl_prio(prio)) {
3790                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3791                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3792                         p->dl.dl_boosted = 1;
3793                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3794                 } else
3795                         p->dl.dl_boosted = 0;
3796                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3797         } else if (rt_prio(prio)) {
3798                 if (dl_prio(oldprio))
3799                         p->dl.dl_boosted = 0;
3800                 if (oldprio < prio)
3801                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3802                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3803         } else {
3804                 if (dl_prio(oldprio))
3805                         p->dl.dl_boosted = 0;
3806                 if (rt_prio(oldprio))
3807                         p->rt.timeout = 0;
3808                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3809         }
3810
3811         p->prio = prio;
3812
3813         if (queued)
3814                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3815         if (running)
3816                 set_curr_task(rq, p);
3817
3818         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3819 out_unlock:
3820         /* Avoid rq from going away on us: */
3821         preempt_disable();
3822         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3823
3824         balance_callback(rq);
3825         preempt_enable();
3826 }
3827 #else
3828 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3829 {
3830         return prio;
3831 }
3832 #endif
3833
3834 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3835 {
3836         bool queued, running;
3837         int old_prio, delta;
3838         struct rq_flags rf;
3839         struct rq *rq;
3840
3841         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3842                 return;
3843         /*
3844          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3845          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3846          */
3847         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3848         update_rq_clock(rq);
3849
3850         /*
3851          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3852          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3853          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3854          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3855          */
3856         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3857                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3858                 goto out_unlock;
3859         }
3860         queued = task_on_rq_queued(p);
3861         running = task_current(rq, p);
3862         if (queued)
3863                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3864         if (running)
3865                 put_prev_task(rq, p);
3866
3867         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3868         set_load_weight(p, true);
3869         old_prio = p->prio;
3870         p->prio = effective_prio(p);
3871         delta = p->prio - old_prio;
3872
3873         if (queued) {
3874                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3875                 /*
3876                  * If the task increased its priority or is running and
3877                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3878                  */
3879                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3880                         resched_curr(rq);
3881         }
3882         if (running)
3883                 set_curr_task(rq, p);
3884 out_unlock:
3885         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3886 }
3887 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3888
3889 /*
3890  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3891  * @p: task
3892  * @nice: nice value
3893  */
3894 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3895 {
3896         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3897         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3898
3899         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3900                 capable(CAP_SYS_NICE));
3901 }
3902
3903 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3904
3905 /*
3906  * sys_nice - change the priority of the current process.
3907  * @increment: priority increment
3908  *
3909  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3910  * does similar things.
3911  */
3912 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3913 {
3914         long nice, retval;
3915
3916         /*
3917          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3918          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3919          * and we have a single winner.
3920          */
3921         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3922         nice = task_nice(current) + increment;
3923
3924         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3925         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3926                 return -EPERM;
3927
3928         retval = security_task_setnice(current, nice);
3929         if (retval)
3930                 return retval;
3931
3932         set_user_nice(current, nice);
3933         return 0;
3934 }
3935
3936 #endif
3937
3938 /**
3939  * task_prio - return the priority value of a given task.
3940  * @p: the task in question.
3941  *
3942  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3943  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3944  * around 0, value goes from -16 to +15.
3945  */
3946 int task_prio(const struct task_struct *p)
3947 {
3948         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3949 }
3950
3951 /**
3952  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
3953  * @cpu: the processor in question.
3954  *
3955  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3956  */
3957 int idle_cpu(int cpu)
3958 {
3959         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3960
3961         if (rq->curr != rq->idle)
3962                 return 0;
3963
3964         if (rq->nr_running)
3965                 return 0;
3966
3967 #ifdef CONFIG_SMP
3968         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3969                 return 0;
3970 #endif
3971
3972         return 1;
3973 }
3974
3975 /**
3976  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
3977  * @cpu: the processor in question.
3978  *
3979  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
3980  */
3981 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3982 {
3983         return cpu_rq(cpu)->idle;
3984 }
3985
3986 /**
3987  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3988  * @pid: the pid in question.
3989  *
3990  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3991  */
3992 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3993 {
3994         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3995 }
3996
3997 /*
3998  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3999  * it calls know not to change it.
4000  */
4001 #define SETPARAM_POLICY -1
4002
4003 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4004                 const struct sched_attr *attr)
4005 {
4006         int policy = attr->sched_policy;
4007
4008         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4009                 policy = p->policy;
4010
4011         p->policy = policy;
4012
4013         if (dl_policy(policy))
4014                 __setparam_dl(p, attr);
4015         else if (fair_policy(policy))
4016                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4017
4018         /*
4019          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4020          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4021          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4022          */
4023         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4024         p->normal_prio = normal_prio(p);
4025         set_load_weight(p, true);
4026 }
4027
4028 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4029 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4030                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4031 {
4032         __setscheduler_params(p, attr);
4033
4034         /*
4035          * Keep a potential priority boosting if called from
4036          * sched_setscheduler().
4037          */
4038         p->prio = normal_prio(p);
4039         if (keep_boost)
4040                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4041
4042         if (dl_prio(p->prio))
4043                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4044         else if (rt_prio(p->prio))
4045                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4046         else
4047                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4048 }
4049
4050 /*
4051  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4052  */
4053 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4054 {
4055         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4056         bool match;
4057
4058         rcu_read_lock();
4059         pcred = __task_cred(p);
4060         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4061                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4062         rcu_read_unlock();
4063         return match;
4064 }
4065
4066 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4067                                 const struct sched_attr *attr,
4068                                 bool user, bool pi)
4069 {
4070         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4071                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4072         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4073         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4074         const struct sched_class *prev_class;
4075         struct rq_flags rf;
4076         int reset_on_fork;
4077         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4078         struct rq *rq;
4079
4080         /* The pi code expects interrupts enabled */
4081         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4082 recheck:
4083         /* Double check policy once rq lock held: */
4084         if (policy < 0) {
4085                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4086                 policy = oldpolicy = p->policy;
4087         } else {
4088                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4089
4090                 if (!valid_policy(policy))
4091                         return -EINVAL;
4092         }
4093
4094         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4095                 return -EINVAL;
4096
4097         /*
4098          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4099          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4100          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4101          */
4102         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4103             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4104                 return -EINVAL;
4105         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4106             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4107                 return -EINVAL;
4108
4109         /*
4110          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4111          */
4112         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4113                 if (fair_policy(policy)) {
4114                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4115                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4116                                 return -EPERM;
4117                 }
4118
4119                 if (rt_policy(policy)) {
4120                         unsigned long rlim_rtprio =
4121                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4122
4123                         /* Can't set/change the rt policy: */
4124                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4125                                 return -EPERM;
4126
4127                         /* Can't increase priority: */
4128                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4129                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4130                                 return -EPERM;
4131                 }
4132
4133                  /*
4134                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4135                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4136                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4137                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4138                   */
4139                 if (dl_policy(policy))
4140                         return -EPERM;
4141
4142                 /*
4143                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4144                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4145                  */
4146                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4147                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4148                                 return -EPERM;
4149                 }
4150
4151                 /* Can't change other user's priorities: */
4152                 if (!check_same_owner(p))
4153                         return -EPERM;
4154
4155                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4156                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4157                         return -EPERM;
4158         }
4159
4160         if (user) {
4161                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4162                         return -EINVAL;
4163
4164                 retval = security_task_setscheduler(p);
4165                 if (retval)
4166                         return retval;
4167         }
4168
4169         /*
4170          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4171          * changing the priority of the task:
4172          *
4173          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4174          * runqueue lock must be held.
4175          */
4176         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4177         update_rq_clock(rq);
4178
4179         /*
4180          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4181          */
4182         if (p == rq->stop) {
4183                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4184                 return -EINVAL;
4185         }
4186
4187         /*
4188          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4189          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4190          */
4191         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4192                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4193                         goto change;
4194                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4195                         goto change;
4196                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4197                         goto change;
4198
4199                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4200                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4201                 return 0;
4202         }
4203 change:
4204
4205         if (user) {
4206 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4207                 /*
4208                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4209                  * assigned.
4210                  */
4211                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4212                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4213                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4214                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4215                         return -EPERM;
4216                 }
4217 #endif
4218 #ifdef CONFIG_SMP
4219                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4220                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4221                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4222
4223                         /*
4224                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4225                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4226                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4227                          */
4228                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4229                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4230                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4231                                 return -EPERM;
4232                         }
4233                 }
4234 #endif
4235         }
4236
4237         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4238         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4239                 policy = oldpolicy = -1;
4240                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4241                 goto recheck;
4242         }
4243
4244         /*
4245          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4246          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4247          * is available.
4248          */
4249         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4250                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4251                 return -EBUSY;
4252         }
4253
4254         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4255         oldprio = p->prio;
4256
4257         if (pi) {
4258                 /*
4259                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4260                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4261                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4262                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4263                  * itself.
4264                  */
4265                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4266                 if (new_effective_prio == oldprio)
4267                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4268         }
4269
4270         queued = task_on_rq_queued(p);
4271         running = task_current(rq, p);
4272         if (queued)
4273                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4274         if (running)
4275                 put_prev_task(rq, p);
4276
4277         prev_class = p->sched_class;
4278         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4279
4280         if (queued) {
4281                 /*
4282                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4283                  * increased (user space view).
4284                  */
4285                 if (oldprio < p->prio)
4286                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4287
4288                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4289         }
4290         if (running)
4291                 set_curr_task(rq, p);
4292
4293         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4294
4295         /* Avoid rq from going away on us: */
4296         preempt_disable();
4297         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4298
4299         if (pi)
4300                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4301
4302         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4303         balance_callback(rq);
4304         preempt_enable();
4305
4306         return 0;
4307 }
4308
4309 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4310                                const struct sched_param *param, bool check)
4311 {
4312         struct sched_attr attr = {
4313                 .sched_policy   = policy,
4314                 .sched_priority = param->sched_priority,
4315                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4316         };
4317
4318         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4319         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4320                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4321                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4322                 attr.sched_policy = policy;
4323         }
4324
4325         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4326 }
4327 /**
4328  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4329  * @p: the task in question.
4330  * @policy: new policy.
4331  * @param: structure containing the new RT priority.
4332  *
4333  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4334  *
4335  * NOTE that the task may be already dead.
4336  */
4337 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4338                        const struct sched_param *param)
4339 {
4340         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4341 }
4342 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4343
4344 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4345 {
4346         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4347 }
4348 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4349
4350 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4351 {
4352         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4353 }
4354
4355 /**
4356  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4357  * @p: the task in question.
4358  * @policy: new policy.
4359  * @param: structure containing the new RT priority.
4360  *
4361  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4362  * current context has permission.  For example, this is needed in
4363  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4364  * but our caller might not have that capability.
4365  *
4366  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4367  */
4368 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4369                                const struct sched_param *param)
4370 {
4371         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4372 }
4373 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4374
4375 static int
4376 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4377 {
4378         struct sched_param lparam;
4379         struct task_struct *p;
4380         int retval;
4381
4382         if (!param || pid < 0)
4383                 return -EINVAL;
4384         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4385                 return -EFAULT;
4386
4387         rcu_read_lock();
4388         retval = -ESRCH;
4389         p = find_process_by_pid(pid);
4390         if (p != NULL)
4391                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4392         rcu_read_unlock();
4393
4394         return retval;
4395 }
4396
4397 /*
4398  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4399  */
4400 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4401 {
4402         u32 size;
4403         int ret;
4404
4405         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4406                 return -EFAULT;
4407
4408         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4409         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4410
4411         ret = get_user(size, &uattr->size);
4412         if (ret)
4413                 return ret;
4414
4415         /* Bail out on silly large: */
4416         if (size > PAGE_SIZE)
4417                 goto err_size;
4418
4419         /* ABI compatibility quirk: */
4420         if (!size)
4421                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4422
4423         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4424                 goto err_size;
4425
4426         /*
4427          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4428          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4429          * user-space does not rely on any kernel feature
4430          * extensions we dont know about yet.
4431          */
4432         if (size > sizeof(*attr)) {
4433                 unsigned char __user *addr;
4434                 unsigned char __user *end;
4435                 unsigned char val;
4436
4437                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4438                 end  = (void __user *)uattr + size;
4439
4440                 for (; addr < end; addr++) {
4441                         ret = get_user(val, addr);
4442                         if (ret)
4443                                 return ret;
4444                         if (val)
4445                                 goto err_size;
4446                 }
4447                 size = sizeof(*attr);
4448         }
4449
4450         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4451         if (ret)
4452                 return -EFAULT;
4453
4454         /*
4455          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4456          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4457          */
4458         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4459
4460         return 0;
4461
4462 err_size:
4463         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4464         return -E2BIG;
4465 }
4466
4467 /**
4468  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4469  * @pid: the pid in question.
4470  * @policy: new policy.
4471  * @param: structure containing the new RT priority.
4472  *
4473  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4474  */
4475 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4476 {
4477         if (policy < 0)
4478                 return -EINVAL;
4479
4480         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4481 }
4482
4483 /**
4484  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4485  * @pid: the pid in question.
4486  * @param: structure containing the new RT priority.
4487  *
4488  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4489  */
4490 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4491 {
4492         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4493 }
4494
4495 /**
4496  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4497  * @pid: the pid in question.
4498  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4499  * @flags: for future extension.
4500  */
4501 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4502                                unsigned int, flags)
4503 {
4504         struct sched_attr attr;
4505         struct task_struct *p;
4506         int retval;
4507
4508         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4509                 return -EINVAL;
4510
4511         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4512         if (retval)
4513                 return retval;
4514
4515         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4516                 return -EINVAL;
4517
4518         rcu_read_lock();
4519         retval = -ESRCH;
4520         p = find_process_by_pid(pid);
4521         if (p != NULL)
4522                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4523         rcu_read_unlock();
4524
4525         return retval;
4526 }
4527
4528 /**
4529  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4530  * @pid: the pid in question.
4531  *
4532  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4533  * code.
4534  */
4535 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4536 {
4537         struct task_struct *p;
4538         int retval;
4539
4540         if (pid < 0)
4541                 return -EINVAL;
4542
4543         retval = -ESRCH;
4544         rcu_read_lock();
4545         p = find_process_by_pid(pid);
4546         if (p) {
4547                 retval = security_task_getscheduler(p);
4548                 if (!retval)
4549                         retval = p->policy
4550                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4551         }
4552         rcu_read_unlock();
4553         return retval;
4554 }
4555
4556 /**
4557  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4558  * @pid: the pid in question.
4559  * @param: structure containing the RT priority.
4560  *
4561  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4562  * code.
4563  */
4564 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4565 {
4566         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4567         struct task_struct *p;
4568         int retval;
4569
4570         if (!param || pid < 0)
4571                 return -EINVAL;
4572
4573         rcu_read_lock();
4574         p = find_process_by_pid(pid);
4575         retval = -ESRCH;
4576         if (!p)
4577                 goto out_unlock;
4578
4579         retval = security_task_getscheduler(p);
4580         if (retval)
4581                 goto out_unlock;
4582
4583         if (task_has_rt_policy(p))
4584                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4585         rcu_read_unlock();
4586
4587         /*
4588          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4589          */
4590         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4591
4592         return retval;
4593
4594 out_unlock:
4595         rcu_read_unlock();
4596         return retval;
4597 }
4598
4599 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4600                            struct sched_attr *attr,
4601                            unsigned int usize)
4602 {
4603         int ret;
4604
4605         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4606                 return -EFAULT;
4607
4608         /*
4609          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4610          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4611          * user-space does not get uncomplete information.
4612          */
4613         if (usize < sizeof(*attr)) {
4614                 unsigned char *addr;
4615                 unsigned char *end;
4616
4617                 addr = (void *)attr + usize;
4618                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4619
4620                 for (; addr < end; addr++) {
4621                         if (*addr)
4622                                 return -EFBIG;
4623                 }
4624
4625                 attr->size = usize;
4626         }
4627
4628         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4629         if (ret)
4630                 return -EFAULT;
4631
4632         return 0;
4633 }
4634
4635 /**
4636  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4637  * @pid: the pid in question.
4638  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4639  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4640  * @flags: for future extension.
4641  */
4642 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4643                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4644 {
4645         struct sched_attr attr = {
4646                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4647         };
4648         struct task_struct *p;
4649         int retval;
4650
4651         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4652             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4653                 return -EINVAL;
4654
4655         rcu_read_lock();
4656         p = find_process_by_pid(pid);
4657         retval = -ESRCH;
4658         if (!p)
4659                 goto out_unlock;
4660
4661         retval = security_task_getscheduler(p);
4662         if (retval)
4663                 goto out_unlock;
4664
4665         attr.sched_policy = p->policy;
4666         if (p->sched_reset_on_fork)
4667                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4668         if (task_has_dl_policy(p))
4669                 __getparam_dl(p, &attr);
4670         else if (task_has_rt_policy(p))
4671                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4672         else
4673                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4674
4675         rcu_read_unlock();
4676
4677         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4678         return retval;
4679
4680 out_unlock:
4681         rcu_read_unlock();
4682         return retval;
4683 }
4684
4685 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4686 {
4687         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4688         struct task_struct *p;
4689         int retval;
4690
4691         rcu_read_lock();
4692
4693         p = find_process_by_pid(pid);
4694         if (!p) {
4695                 rcu_read_unlock();
4696                 return -ESRCH;
4697         }
4698
4699         /* Prevent p going away */
4700         get_task_struct(p);
4701         rcu_read_unlock();
4702
4703         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4704                 retval = -EINVAL;
4705                 goto out_put_task;
4706         }
4707         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4708                 retval = -ENOMEM;
4709                 goto out_put_task;
4710         }
4711         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4712                 retval = -ENOMEM;
4713                 goto out_free_cpus_allowed;
4714         }
4715         retval = -EPERM;
4716         if (!check_same_owner(p)) {
4717                 rcu_read_lock();
4718                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4719                         rcu_read_unlock();
4720                         goto out_free_new_mask;
4721                 }
4722                 rcu_read_unlock();
4723         }
4724
4725         retval = security_task_setscheduler(p);
4726         if (retval)
4727                 goto out_free_new_mask;
4728
4729
4730         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4731         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4732
4733         /*
4734          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4735          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4736          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4737          * root_domain.
4738          */
4739 #ifdef CONFIG_SMP
4740         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4741                 rcu_read_lock();
4742                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4743                         retval = -EBUSY;
4744                         rcu_read_unlock();
4745                         goto out_free_new_mask;
4746                 }
4747                 rcu_read_unlock();
4748         }
4749 #endif
4750 again:
4751         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4752
4753         if (!retval) {
4754                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4755                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4756                         /*
4757                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4758                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4759                          * cpuset's cpus_allowed
4760                          */
4761                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4762                         goto again;
4763                 }
4764         }
4765 out_free_new_mask:
4766         free_cpumask_var(new_mask);
4767 out_free_cpus_allowed:
4768         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4769 out_put_task:
4770         put_task_struct(p);
4771         return retval;
4772 }
4773
4774 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4775                              struct cpumask *new_mask)
4776 {
4777         if (len < cpumask_size())
4778                 cpumask_clear(new_mask);
4779         else if (len > cpumask_size())
4780                 len = cpumask_size();
4781
4782         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4783 }
4784
4785 /**
4786  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4787  * @pid: pid of the process
4788  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4789  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4790  *
4791  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4792  */
4793 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4794                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4795 {
4796         cpumask_var_t new_mask;
4797         int retval;
4798
4799         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4800                 return -ENOMEM;
4801
4802         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4803         if (retval == 0)
4804                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4805         free_cpumask_var(new_mask);
4806         return retval;
4807 }
4808
4809 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4810 {
4811         struct task_struct *p;
4812         unsigned long flags;
4813         int retval;
4814
4815         rcu_read_lock();
4816
4817         retval = -ESRCH;
4818         p = find_process_by_pid(pid);
4819         if (!p)
4820                 goto out_unlock;
4821
4822         retval = security_task_getscheduler(p);
4823         if (retval)
4824                 goto out_unlock;
4825
4826         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4827         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4828         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4829
4830 out_unlock:
4831         rcu_read_unlock();
4832
4833         return retval;
4834 }
4835
4836 /**
4837  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4838  * @pid: pid of the process
4839  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4840  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4841  *
4842  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4843  * error code otherwise.
4844  */
4845 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4846                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4847 {
4848         int ret;
4849         cpumask_var_t mask;
4850
4851         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4852                 return -EINVAL;
4853         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4854                 return -EINVAL;
4855
4856         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4857                 return -ENOMEM;
4858
4859         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4860         if (ret == 0) {
4861                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4862
4863                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4864                         ret = -EFAULT;
4865                 else
4866                         ret = retlen;
4867         }
4868         free_cpumask_var(mask);
4869
4870         return ret;
4871 }
4872
4873 /**
4874  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4875  *
4876  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4877  * other threads running on this CPU then this function will return.
4878  *
4879  * Return: 0.
4880  */
4881 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4882 {
4883         struct rq_flags rf;
4884         struct rq *rq;
4885
4886         local_irq_disable();
4887         rq = this_rq();
4888         rq_lock(rq, &rf);
4889
4890         schedstat_inc(rq->yld_count);
4891         current->sched_class->yield_task(rq);
4892
4893         /*
4894          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4895          * no need to preempt or enable interrupts:
4896          */
4897         preempt_disable();
4898         rq_unlock(rq, &rf);
4899         sched_preempt_enable_no_resched();
4900
4901         schedule();
4902
4903         return 0;
4904 }
4905
4906 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4907 int __sched _cond_resched(void)
4908 {
4909         if (should_resched(0)) {
4910                 preempt_schedule_common();
4911                 return 1;
4912         }
4913         rcu_all_qs();
4914         return 0;
4915 }
4916 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4917 #endif
4918
4919 /*
4920  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4921  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4922  *
4923  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4924  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4925  * spin_unlock(), once by hand).
4926  */
4927 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4928 {
4929         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4930         int ret = 0;
4931
4932         lockdep_assert_held(lock);
4933
4934         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4935                 spin_unlock(lock);
4936                 if (resched)
4937                         preempt_schedule_common();
4938                 else
4939                         cpu_relax();
4940                 ret = 1;
4941                 spin_lock(lock);
4942         }
4943         return ret;
4944 }
4945 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4946
4947 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4948 {
4949         BUG_ON(!in_softirq());
4950
4951         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4952                 local_bh_enable();
4953                 preempt_schedule_common();
4954                 local_bh_disable();
4955                 return 1;
4956         }
4957         return 0;
4958 }
4959 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4960
4961 /**
4962  * yield - yield the current processor to other threads.
4963  *
4964  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4965  *
4966  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4967  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4968  * it, its already broken.
4969  *
4970  * Typical broken usage is:
4971  *
4972  * while (!event)
4973  *      yield();
4974  *
4975  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4976  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4977  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4978  *
4979  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4980  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4981  * If you still want to use yield(), do not!
4982  */
4983 void __sched yield(void)
4984 {
4985         set_current_state(TASK_RUNNING);
4986         sys_sched_yield();
4987 }
4988 EXPORT_SYMBOL(yield);
4989
4990 /**
4991  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4992  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4993  * processor it's on.
4994  * @p: target task
4995  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4996  *
4997  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4998  * can't go away on us before we can do any checks.
4999  *
5000  * Return:
5001  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5002  *      false (0) if we failed to boost the target.
5003  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5004  */
5005 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5006 {
5007         struct task_struct *curr = current;
5008         struct rq *rq, *p_rq;
5009         unsigned long flags;
5010         int yielded = 0;
5011
5012         local_irq_save(flags);
5013         rq = this_rq();
5014
5015 again:
5016         p_rq = task_rq(p);
5017         /*
5018          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5019          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5020          */
5021         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5022                 yielded = -ESRCH;
5023                 goto out_irq;
5024         }
5025
5026         double_rq_lock(rq, p_rq);
5027         if (task_rq(p) != p_rq) {
5028                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5029                 goto again;
5030         }
5031
5032         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5033                 goto out_unlock;
5034
5035         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5036                 goto out_unlock;
5037
5038         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5039                 goto out_unlock;
5040
5041         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5042         if (yielded) {
5043                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5044                 /*
5045                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5046                  * fairness.
5047                  */
5048                 if (preempt && rq != p_rq)
5049                         resched_curr(p_rq);
5050         }
5051
5052 out_unlock:
5053         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5054 out_irq:
5055         local_irq_restore(flags);
5056
5057         if (yielded > 0)
5058                 schedule();
5059
5060         return yielded;
5061 }
5062 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5063
5064 int io_schedule_prepare(void)
5065 {
5066         int old_iowait = current->in_iowait;
5067
5068         current->in_iowait = 1;
5069         blk_schedule_flush_plug(current);
5070
5071         return old_iowait;
5072 }
5073
5074 void io_schedule_finish(int token)
5075 {
5076         current->in_iowait = token;
5077 }
5078
5079 /*
5080  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5081  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5082  */
5083 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5084 {
5085         int token;
5086         long ret;
5087
5088         token = io_schedule_prepare();
5089         ret = schedule_timeout(timeout);
5090         io_schedule_finish(token);
5091
5092         return ret;
5093 }
5094 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5095
5096 void io_schedule(void)
5097 {
5098         int token;
5099
5100         token = io_schedule_prepare();
5101         schedule();
5102         io_schedule_finish(token);
5103 }
5104 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5105
5106 /**
5107  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5108  * @policy: scheduling class.
5109  *
5110  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5111  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5112  * On failure, a negative error code is returned.
5113  */
5114 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5115 {
5116         int ret = -EINVAL;
5117
5118         switch (policy) {
5119         case SCHED_FIFO:
5120         case SCHED_RR:
5121                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5122                 break;
5123         case SCHED_DEADLINE:
5124         case SCHED_NORMAL:
5125         case SCHED_BATCH:
5126         case SCHED_IDLE:
5127                 ret = 0;
5128                 break;
5129         }
5130         return ret;
5131 }
5132
5133 /**
5134  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5135  * @policy: scheduling class.
5136  *
5137  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5138  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5139  * On failure, a negative error code is returned.
5140  */
5141 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5142 {
5143         int ret = -EINVAL;
5144
5145         switch (policy) {
5146         case SCHED_FIFO:
5147         case SCHED_RR:
5148                 ret = 1;
5149                 break;
5150         case SCHED_DEADLINE:
5151         case SCHED_NORMAL:
5152         case SCHED_BATCH:
5153         case SCHED_IDLE:
5154                 ret = 0;
5155         }
5156         return ret;
5157 }
5158
5159 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5160 {
5161         struct task_struct *p;
5162         unsigned int time_slice;
5163         struct rq_flags rf;
5164         struct rq *rq;
5165         int retval;
5166
5167         if (pid < 0)
5168                 return -EINVAL;
5169
5170         retval = -ESRCH;
5171         rcu_read_lock();
5172         p = find_process_by_pid(pid);
5173         if (!p)
5174                 goto out_unlock;
5175
5176         retval = security_task_getscheduler(p);
5177         if (retval)
5178                 goto out_unlock;
5179
5180         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5181         time_slice = 0;
5182         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5183                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5184         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5185
5186         rcu_read_unlock();
5187         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5188         return 0;
5189
5190 out_unlock:
5191         rcu_read_unlock();
5192         return retval;
5193 }
5194
5195 /**
5196  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5197  * @pid: pid of the process.
5198  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5199  *
5200  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5201  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5202  *
5203  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5204  * an error code.
5205  */
5206 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5207                 struct timespec __user *, interval)
5208 {
5209         struct timespec64 t;
5210         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5211
5212         if (retval == 0)
5213                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5214
5215         return retval;
5216 }
5217
5218 #ifdef CONFIG_COMPAT
5219 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5220                        compat_pid_t, pid,
5221                        struct compat_timespec __user *, interval)
5222 {
5223         struct timespec64 t;
5224         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5225
5226         if (retval == 0)
5227                 retval = compat_put_timespec64(&t, interval);
5228         return retval;
5229 }
5230 #endif
5231
5232 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5233 {
5234         unsigned long free = 0;
5235         int ppid;
5236
5237         if (!try_get_task_stack(p))
5238                 return;
5239
5240         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5241
5242         if (p->state == TASK_RUNNING)
5243                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5244 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5245         free = stack_not_used(p);
5246 #endif
5247         ppid = 0;
5248         rcu_read_lock();
5249         if (pid_alive(p))
5250                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5251         rcu_read_unlock();
5252         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5253                 task_pid_nr(p), ppid,
5254                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5255
5256         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5257         show_stack(p, NULL);
5258         put_task_stack(p);
5259 }
5260 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5261
5262 static inline bool
5263 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5264 {
5265         /* no filter, everything matches */
5266         if (!state_filter)
5267                 return true;
5268
5269         /* filter, but doesn't match */
5270         if (!(p->state & state_filter))
5271                 return false;
5272
5273         /*
5274          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5275          * TASK_KILLABLE).
5276          */
5277         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5278                 return false;
5279
5280         return true;
5281 }
5282
5283
5284 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5285 {
5286         struct task_struct *g, *p;
5287
5288 #if BITS_PER_LONG == 32
5289         printk(KERN_INFO
5290                 "  task                PC stack   pid father\n");
5291 #else
5292         printk(KERN_INFO
5293                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5294 #endif
5295         rcu_read_lock();
5296         for_each_process_thread(g, p) {
5297                 /*
5298                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5299                  * console might take a lot of time:
5300                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5301                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5302                  * an IPI.
5303                  */
5304                 touch_nmi_watchdog();
5305                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5306                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5307                         sched_show_task(p);
5308         }
5309
5310 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5311         if (!state_filter)
5312                 sysrq_sched_debug_show();
5313 #endif
5314         rcu_read_unlock();
5315         /*
5316          * Only show locks if all tasks are dumped:
5317          */
5318         if (!state_filter)
5319                 debug_show_all_locks();
5320 }
5321
5322 /**
5323  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5324  * @idle: task in question
5325  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5326  *
5327  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5328  * flag, to make booting more robust.
5329  */
5330 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5331 {
5332         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5333         unsigned long flags;
5334
5335         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5336         raw_spin_lock(&rq->lock);
5337
5338         __sched_fork(0, idle);
5339         idle->state = TASK_RUNNING;
5340         idle->se.exec_start = sched_clock();
5341         idle->flags |= PF_IDLE;
5342
5343         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5344
5345 #ifdef CONFIG_SMP
5346         /*
5347          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5348          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5349          *
5350          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5351          */
5352         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5353 #endif
5354         /*
5355          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5356          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5357          * lockdep check in task_group() will fail.
5358          *
5359          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5360          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5361          *
5362          * Silence PROVE_RCU
5363          */
5364         rcu_read_lock();
5365         __set_task_cpu(idle, cpu);
5366         rcu_read_unlock();
5367
5368         rq->curr = rq->idle = idle;
5369         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5370 #ifdef CONFIG_SMP
5371         idle->on_cpu = 1;
5372 #endif
5373         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5374         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5375
5376         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5377         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5378
5379         /*
5380          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5381          */
5382         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5383         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5384         vtime_init_idle(idle, cpu);
5385 #ifdef CONFIG_SMP
5386         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5387 #endif
5388 }
5389
5390 #ifdef CONFIG_SMP
5391
5392 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5393                               const struct cpumask *trial)
5394 {
5395         int ret = 1;
5396
5397         if (!cpumask_weight(cur))
5398                 return ret;
5399
5400         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5401
5402         return ret;
5403 }
5404
5405 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5406                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5407 {
5408         int ret = 0;
5409
5410         /*
5411          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5412          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5413          * affinity and isolating such threads by their set of
5414          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5415          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5416          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5417          * before cpus_allowed may be changed.
5418          */
5419         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5420                 ret = -EINVAL;
5421                 goto out;
5422         }
5423
5424         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5425                                               cs_cpus_allowed))
5426                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5427
5428 out:
5429         return ret;
5430 }
5431
5432 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5433
5434 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5435 /* Migrate current task p to target_cpu */
5436 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5437 {
5438         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5439         int curr_cpu = task_cpu(p);
5440
5441         if (curr_cpu == target_cpu)
5442                 return 0;
5443
5444         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5445                 return -EINVAL;
5446
5447         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5448
5449         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5450         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5451 }
5452
5453 /*
5454  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5455  * tasks on the runqueues
5456  */
5457 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5458 {
5459         bool queued, running;
5460         struct rq_flags rf;
5461         struct rq *rq;
5462
5463         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5464         queued = task_on_rq_queued(p);
5465         running = task_current(rq, p);
5466
5467         if (queued)
5468                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5469         if (running)
5470                 put_prev_task(rq, p);
5471
5472         p->numa_preferred_nid = nid;
5473
5474         if (queued)
5475                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5476         if (running)
5477                 set_curr_task(rq, p);
5478         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5479 }
5480 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5481
5482 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5483 /*
5484  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5485  * offline.
5486  */
5487 void idle_task_exit(void)
5488 {
5489         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5490
5491         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5492
5493         if (mm != &init_mm) {
5494                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5495                 finish_arch_post_lock_switch();
5496         }
5497         mmdrop(mm);
5498 }
5499
5500 /*
5501  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5502  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5503  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5504  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5505  * calculation.
5506  *
5507  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5508  */
5509 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5510 {
5511         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5512         if (delta)
5513                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5514 }
5515
5516 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5517 {
5518 }
5519
5520 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5521         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5522 };
5523
5524 static struct task_struct fake_task = {
5525         /*
5526          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5527          */
5528         .prio = MAX_PRIO + 1,
5529         .sched_class = &fake_sched_class,
5530 };
5531
5532 /*
5533  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5534  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5535  *
5536  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5537  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5538  * because of lock validation efforts.
5539  */
5540 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5541 {
5542         struct rq *rq = dead_rq;
5543         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5544         struct rq_flags orf = *rf;
5545         int dest_cpu;
5546
5547         /*
5548          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5549          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5550          *
5551          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5552          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5553          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5554          * done here.
5555          */
5556         rq->stop = NULL;
5557
5558         /*
5559          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5560          * class method both need to have an up-to-date
5561          * value of rq->clock[_task]
5562          */
5563         update_rq_clock(rq);
5564
5565         for (;;) {
5566                 /*
5567                  * There's this thread running, bail when that's the only
5568                  * remaining thread:
5569                  */
5570                 if (rq->nr_running == 1)
5571                         break;
5572
5573                 /*
5574                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5575                  */
5576                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5577                 BUG_ON(!next);
5578                 put_prev_task(rq, next);
5579
5580                 /*
5581                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5582                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5583                  * stabilizes the mask.
5584                  *
5585                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5586                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5587                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5588                  */
5589                 rq_unlock(rq, rf);
5590                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5591                 rq_relock(rq, rf);
5592
5593                 /*
5594                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5595                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5596                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5597                  */
5598                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5599                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5600                         continue;
5601                 }
5602
5603                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5604                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5605                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5606                 if (rq != dead_rq) {
5607                         rq_unlock(rq, rf);
5608                         rq = dead_rq;
5609                         *rf = orf;
5610                         rq_relock(rq, rf);
5611                 }
5612                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5613         }
5614
5615         rq->stop = stop;
5616 }
5617 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5618
5619 void set_rq_online(struct rq *rq)
5620 {
5621         if (!rq->online) {
5622                 const struct sched_class *class;
5623
5624                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5625                 rq->online = 1;
5626
5627                 for_each_class(class) {
5628                         if (class->rq_online)
5629                                 class->rq_online(rq);
5630                 }
5631         }
5632 }
5633
5634 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5635 {
5636         if (rq->online) {
5637                 const struct sched_class *class;
5638
5639                 for_each_class(class) {
5640                         if (class->rq_offline)
5641                                 class->rq_offline(rq);
5642                 }
5643
5644                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5645                 rq->online = 0;
5646         }
5647 }
5648
5649 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5650 {
5651         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5652
5653         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5654 }
5655
5656 /*
5657  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5658  */
5659 static int num_cpus_frozen;
5660
5661 /*
5662  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5663  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5664  * around partition_sched_domains().
5665  *
5666  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5667  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5668  */
5669 static void cpuset_cpu_active(void)
5670 {
5671         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5672                 /*
5673                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5674                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5675                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5676                  * domain, ignoring cpusets.
5677                  */
5678                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5679                 if (--num_cpus_frozen)
5680                         return;
5681                 /*
5682                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5683                  * restore the original sched domains by considering the
5684                  * cpuset configurations.
5685                  */
5686                 cpuset_force_rebuild();
5687         }
5688         cpuset_update_active_cpus();
5689 }
5690
5691 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5692 {
5693         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5694                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5695                         return -EBUSY;
5696                 cpuset_update_active_cpus();
5697         } else {
5698                 num_cpus_frozen++;
5699                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5700         }
5701         return 0;
5702 }
5703
5704 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5705 {
5706         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5707         struct rq_flags rf;
5708
5709         set_cpu_active(cpu, true);
5710
5711         if (sched_smp_initialized) {
5712                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5713                 cpuset_cpu_active();
5714         }
5715
5716         /*
5717          * Put the rq online, if not already. This happens:
5718          *
5719          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5720          *    after all CPUs have been brought up.
5721          *
5722          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5723          *    domains.
5724          */
5725         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5726         if (rq->rd) {
5727                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5728                 set_rq_online(rq);
5729         }
5730         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5731
5732         update_max_interval();
5733
5734         return 0;
5735 }
5736
5737 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5738 {
5739         int ret;
5740
5741         set_cpu_active(cpu, false);
5742         /*
5743          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5744          * users of this state to go away such that all new such users will
5745          * observe it.
5746          *
5747          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5748          */
5749         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5750
5751         if (!sched_smp_initialized)
5752                 return 0;
5753
5754         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5755         if (ret) {
5756                 set_cpu_active(cpu, true);
5757                 return ret;
5758         }
5759         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5760         return 0;
5761 }
5762
5763 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5764 {
5765         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5766
5767         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5768         update_max_interval();
5769 }
5770
5771 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5772 {
5773         set_cpu_rq_start_time(cpu);
5774         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5775         return 0;
5776 }
5777
5778 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5779 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5780 {
5781         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5782         struct rq_flags rf;
5783
5784         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5785         sched_ttwu_pending();
5786
5787         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5788         if (rq->rd) {
5789                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5790                 set_rq_offline(rq);
5791         }
5792         migrate_tasks(rq, &rf);
5793         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5794         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5795
5796         calc_load_migrate(rq);
5797         update_max_interval();
5798         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5799         hrtick_clear(rq);
5800         return 0;
5801 }
5802 #endif
5803
5804 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5805 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_smt_present);
5806
5807 static void sched_init_smt(void)
5808 {
5809         /*
5810          * We've enumerated all CPUs and will assume that if any CPU
5811          * has SMT siblings, CPU0 will too.
5812          */
5813         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(0)) > 1)
5814                 static_branch_enable(&sched_smt_present);
5815 }
5816 #else
5817 static inline void sched_init_smt(void) { }
5818 #endif
5819
5820 void __init sched_init_smp(void)
5821 {
5822         sched_init_numa();
5823
5824         /*
5825          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5826          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5827          * happen.
5828          */
5829         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5830         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5831         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5832
5833         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5834         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5835                 BUG();
5836         sched_init_granularity();
5837
5838         init_sched_rt_class();
5839         init_sched_dl_class();
5840
5841         sched_init_smt();
5842
5843         sched_smp_initialized = true;
5844 }
5845
5846 static int __init migration_init(void)
5847 {
5848         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5849         return 0;
5850 }
5851 early_initcall(migration_init);
5852
5853 #else
5854 void __init sched_init_smp(void)
5855 {
5856         sched_init_granularity();
5857 }
5858 #endif /* CONFIG_SMP */
5859
5860 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5861 {
5862         return in_lock_functions(addr) ||
5863                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5864                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5865 }
5866
5867 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5868 /*
5869  * Default task group.
5870  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5871  */
5872 struct task_group root_task_group;
5873 LIST_HEAD(task_groups);
5874
5875 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5876 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5877 #endif
5878
5879 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5880 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5881
5882 void __init sched_init(void)
5883 {
5884         int i, j;
5885         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5886
5887         sched_clock_init();
5888         wait_bit_init();
5889
5890 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5891         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5892 #endif
5893 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5894         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5895 #endif
5896         if (alloc_size) {
5897                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5898
5899 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5900                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5901                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5902
5903                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5904                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5905
5906 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5907 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5908                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5909                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5910
5911                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5912                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5913
5914 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5915         }
5916 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5917         for_each_possible_cpu(i) {
5918                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5919                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5920                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5921                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5922         }
5923 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
5924
5925         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5926         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5927
5928 #ifdef CONFIG_SMP
5929         init_defrootdomain();
5930 #endif
5931
5932 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5933         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
5934                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
5935 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5936
5937 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5938         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
5939
5940         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
5941         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
5942         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
5943         autogroup_init(&init_task);
5944 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
5945
5946         for_each_possible_cpu(i) {
5947                 struct rq *rq;
5948
5949                 rq = cpu_rq(i);
5950                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
5951                 rq->nr_running = 0;
5952                 rq->calc_load_active = 0;
5953                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
5954                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
5955                 init_rt_rq(&rq->rt);
5956                 init_dl_rq(&rq->dl);
5957 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5958                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
5959                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
5960                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
5961                 /*
5962                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
5963                  *
5964                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
5965                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
5966                  * system CPU resource is divided among the tasks of
5967                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
5968                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
5969                  * (se->load.weight).
5970                  *
5971                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
5972                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
5973                  * then A0's share of the CPU resource is:
5974                  *
5975                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
5976                  *
5977                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
5978                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
5979                  */
5980                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
5981                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
5982 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5983
5984                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
5985 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5986                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
5987 #endif
5988
5989                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
5990                         rq->cpu_load[j] = 0;
5991
5992 #ifdef CONFIG_SMP
5993                 rq->sd = NULL;
5994                 rq->rd = NULL;
5995                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
5996                 rq->balance_callback = NULL;
5997                 rq->active_balance = 0;
5998                 rq->next_balance = jiffies;
5999                 rq->push_cpu = 0;
6000                 rq->cpu = i;
6001                 rq->online = 0;
6002                 rq->idle_stamp = 0;
6003                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6004                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6005
6006                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6007
6008                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6009 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6010                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6011                 rq->nohz_flags = 0;
6012 #endif
6013 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6014                 rq->last_sched_tick = 0;
6015 #endif
6016 #endif /* CONFIG_SMP */
6017                 init_rq_hrtick(rq);
6018                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6019         }
6020
6021         set_load_weight(&init_task, false);
6022
6023         /*
6024          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6025          */
6026         mmgrab(&init_mm);
6027         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6028
6029         /*
6030          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6031          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6032          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6033          * when this runqueue becomes "idle".
6034          */
6035         init_idle(current, smp_processor_id());
6036
6037         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6038
6039 #ifdef CONFIG_SMP
6040         idle_thread_set_boot_cpu();
6041         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
6042 #endif
6043         init_sched_fair_class();
6044
6045         init_schedstats();
6046
6047         scheduler_running = 1;
6048 }
6049
6050 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6051 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6052 {
6053         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6054
6055         return (nested == preempt_offset);
6056 }
6057
6058 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6059 {
6060         /*
6061          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6062          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6063          * otherwise we will destroy state.
6064          */
6065         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6066                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6067                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6068                         current->state,
6069                         (void *)current->task_state_change,
6070                         (void *)current->task_state_change);
6071
6072         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6073 }
6074 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6075
6076 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6077 {
6078         /* Ratelimiting timestamp: */
6079         static unsigned long prev_jiffy;
6080
6081         unsigned long preempt_disable_ip;
6082
6083         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6084         rcu_sleep_check();
6085
6086         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6087              !is_idle_task(current)) ||
6088             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6089             oops_in_progress)
6090                 return;
6091
6092         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6093                 return;
6094         prev_jiffy = jiffies;
6095
6096         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6097         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6098
6099         printk(KERN_ERR
6100                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6101                         file, line);
6102         printk(KERN_ERR
6103                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6104                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6105                         current->pid, current->comm);
6106
6107         if (task_stack_end_corrupted(current))
6108                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6109
6110         debug_show_held_locks(current);
6111         if (irqs_disabled())
6112                 print_irqtrace_events(current);
6113         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6114             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6115                 pr_err("Preemption disabled at:");
6116                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6117                 pr_cont("\n");
6118         }
6119         dump_stack();
6120         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6121 }
6122 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6123 #endif
6124
6125 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6126 void normalize_rt_tasks(void)
6127 {
6128         struct task_struct *g, *p;
6129         struct sched_attr attr = {
6130                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6131         };
6132
6133         read_lock(&tasklist_lock);
6134         for_each_process_thread(g, p) {
6135                 /*
6136                  * Only normalize user tasks:
6137                  */
6138                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6139                         continue;
6140
6141                 p->se.exec_start = 0;
6142                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6143                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6144                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6145
6146                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6147                         /*
6148                          * Renice negative nice level userspace
6149                          * tasks back to 0:
6150                          */
6151                         if (task_nice(p) < 0)
6152                                 set_user_nice(p, 0);
6153                         continue;
6154                 }
6155
6156                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6157         }
6158         read_unlock(&tasklist_lock);
6159 }
6160
6161 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6162
6163 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6164 /*
6165  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6166  *
6167  * They can only be called when the whole system has been
6168  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6169  * activity can take place. Using them for anything else would
6170  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6171  * under any other configuration.
6172  */
6173
6174 /**
6175  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6176  * @cpu: the processor in question.
6177  *
6178  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6179  *
6180  * Return: The current task for @cpu.
6181  */
6182 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6183 {
6184         return cpu_curr(cpu);
6185 }
6186
6187 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6188
6189 #ifdef CONFIG_IA64
6190 /**
6191  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6192  * @cpu: the processor in question.
6193  * @p: the task pointer to set.
6194  *
6195  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6196  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6197  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6198  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6199  * and caller must save the original value of the current task (see
6200  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6201  * re-starting the system.
6202  *
6203  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6204  */
6205 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6206 {
6207         cpu_curr(cpu) = p;
6208 }
6209
6210 #endif
6211
6212 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6213 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6214 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6215
6216 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6217 {
6218         free_fair_sched_group(tg);
6219         free_rt_sched_group(tg);
6220         autogroup_free(tg);
6221         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6222 }
6223
6224 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6225 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6226 {
6227         struct task_group *tg;
6228
6229         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6230         if (!tg)
6231                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6232
6233         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6234                 goto err;
6235
6236         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6237                 goto err;
6238
6239         return tg;
6240
6241 err:
6242         sched_free_group(tg);
6243         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6244 }
6245
6246 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6247 {
6248         unsigned long flags;
6249
6250         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6251         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6252
6253         /* Root should already exist: */
6254         WARN_ON(!parent);
6255
6256         tg->parent = parent;
6257         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6258         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6259         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6260
6261         online_fair_sched_group(tg);
6262 }
6263
6264 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6265 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6266 {
6267         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6268         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6269 }
6270
6271 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6272 {
6273         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6274         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6275 }
6276
6277 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6278 {
6279         unsigned long flags;
6280
6281         /* End participation in shares distribution: */
6282         unregister_fair_sched_group(tg);
6283
6284         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6285         list_del_rcu(&tg->list);
6286         list_del_rcu(&tg->siblings);
6287         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6288 }
6289
6290 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6291 {
6292         struct task_group *tg;
6293
6294         /*
6295          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6296          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6297          * to prevent lockdep warnings.
6298          */
6299         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6300                           struct task_group, css);
6301         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6302         tsk->sched_task_group = tg;
6303
6304 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6305         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6306                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6307         else
6308 #endif
6309                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6310 }
6311
6312 /*
6313  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6314  *
6315  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6316  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6317  * its new group.
6318  */
6319 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6320 {
6321         int queued, running, queue_flags =
6322                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6323         struct rq_flags rf;
6324         struct rq *rq;
6325
6326         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6327         update_rq_clock(rq);
6328
6329         running = task_current(rq, tsk);
6330         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6331
6332         if (queued)
6333                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6334         if (running)
6335                 put_prev_task(rq, tsk);
6336
6337         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6338
6339         if (queued)
6340                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6341         if (running)
6342                 set_curr_task(rq, tsk);
6343
6344         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6345 }
6346
6347 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6348 {
6349         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6350 }
6351
6352 static struct cgroup_subsys_state *
6353 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6354 {
6355         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6356         struct task_group *tg;
6357
6358         if (!parent) {
6359                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6360                 return &root_task_group.css;
6361         }
6362
6363         tg = sched_create_group(parent);
6364         if (IS_ERR(tg))
6365                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6366
6367         return &tg->css;
6368 }
6369
6370 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6371 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6372 {
6373         struct task_group *tg = css_tg(css);
6374         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6375
6376         if (parent)
6377                 sched_online_group(tg, parent);
6378         return 0;
6379 }
6380
6381 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6382 {
6383         struct task_group *tg = css_tg(css);
6384
6385         sched_offline_group(tg);
6386 }
6387
6388 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6389 {
6390         struct task_group *tg = css_tg(css);
6391
6392         /*
6393          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6394          */
6395         sched_free_group(tg);
6396 }
6397
6398 /*
6399  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6400  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6401  */
6402 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6403 {
6404         struct rq_flags rf;
6405         struct rq *rq;
6406
6407         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6408
6409         update_rq_clock(rq);
6410         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6411
6412         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6413 }
6414
6415 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6416 {
6417         struct task_struct *task;
6418         struct cgroup_subsys_state *css;
6419         int ret = 0;
6420
6421         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6422 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6423                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6424                         return -EINVAL;
6425 #else
6426                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6427                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6428                         return -EINVAL;
6429 #endif
6430                 /*
6431                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6432                  * running, we're sure to observe its full state.
6433                  */
6434                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6435                 /*
6436                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6437                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6438                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6439                  */
6440                 if (task->state == TASK_NEW)
6441                         ret = -EINVAL;
6442                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6443
6444                 if (ret)
6445                         break;
6446         }
6447         return ret;
6448 }
6449
6450 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6451 {
6452         struct task_struct *task;
6453         struct cgroup_subsys_state *css;
6454
6455         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6456                 sched_move_task(task);
6457 }
6458
6459 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6460 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6461                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6462 {
6463         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6464 }
6465
6466 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6467                                struct cftype *cft)
6468 {
6469         struct task_group *tg = css_tg(css);
6470
6471         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6472 }
6473
6474 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6475 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6476
6477 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6478 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6479
6480 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6481
6482 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6483 {
6484         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6485         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6486
6487         if (tg == &root_task_group)
6488                 return -EINVAL;
6489
6490         /*
6491          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6492          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6493          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6494          */
6495         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6496                 return -EINVAL;
6497
6498         /*
6499          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6500          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6501          * feasibility.
6502          */
6503         if (period > max_cfs_quota_period)
6504                 return -EINVAL;
6505
6506         /*
6507          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6508          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6509          */
6510         get_online_cpus();
6511         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6512         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6513         if (ret)
6514                 goto out_unlock;
6515
6516         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6517         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6518         /*
6519          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6520          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6521          */
6522         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6523                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6524         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6525         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6526         cfs_b->quota = quota;
6527
6528         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6529
6530         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6531         if (runtime_enabled)
6532                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6533
6534         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6535
6536         for_each_online_cpu(i) {
6537                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6538                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6539                 struct rq_flags rf;
6540
6541                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6542                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6543                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6544
6545                 if (cfs_rq->throttled)
6546                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6547                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6548         }
6549         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6550                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6551 out_unlock:
6552         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6553         put_online_cpus();
6554
6555         return ret;
6556 }
6557
6558 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6559 {
6560         u64 quota, period;
6561
6562         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6563         if (cfs_quota_us < 0)
6564                 quota = RUNTIME_INF;
6565         else
6566                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6567
6568         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6569 }
6570
6571 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6572 {
6573         u64 quota_us;
6574
6575         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6576                 return -1;
6577
6578         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6579         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6580
6581         return quota_us;
6582 }
6583
6584 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6585 {
6586         u64 quota, period;
6587
6588         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6589         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6590
6591         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6592 }
6593
6594 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6595 {
6596         u64 cfs_period_us;
6597
6598         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6599         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6600
6601         return cfs_period_us;
6602 }
6603
6604 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6605                                   struct cftype *cft)
6606 {
6607         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6608 }
6609
6610 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6611                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6612 {
6613         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6614 }
6615
6616 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6617                                    struct cftype *cft)
6618 {
6619         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6620 }
6621
6622 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6623                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6624 {
6625         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6626 }
6627
6628 struct cfs_schedulable_data {
6629         struct task_group *tg;
6630         u64 period, quota;
6631 };
6632
6633 /*
6634  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6635  * note: units are usecs
6636  */
6637 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6638                                struct cfs_schedulable_data *d)
6639 {
6640         u64 quota, period;
6641
6642         if (tg == d->tg) {
6643                 period = d->period;
6644                 quota = d->quota;
6645         } else {
6646                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6647                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6648         }
6649
6650         /* note: these should typically be equivalent */
6651         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6652                 return RUNTIME_INF;
6653
6654         return to_ratio(period, quota);
6655 }
6656
6657 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6658 {
6659         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6660         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6661         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6662
6663         if (!tg->parent) {
6664                 quota = RUNTIME_INF;
6665         } else {
6666                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6667
6668                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6669                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6670
6671                 /*
6672                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
6673                  * limit is set:
6674                  */
6675                 if (quota == RUNTIME_INF)
6676                         quota = parent_quota;
6677                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6678                         return -EINVAL;
6679         }
6680         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6681
6682         return 0;
6683 }
6684
6685 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6686 {
6687         int ret;
6688         struct cfs_schedulable_data data = {
6689                 .tg = tg,
6690                 .period = period,
6691                 .quota = quota,
6692         };
6693
6694         if (quota != RUNTIME_INF) {
6695                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6696                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6697         }
6698
6699         rcu_read_lock();
6700         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6701         rcu_read_unlock();
6702
6703         return ret;
6704 }
6705
6706 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6707 {
6708         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6709         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6710
6711         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6712         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6713         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6714
6715         return 0;
6716 }
6717 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6718 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6719
6720 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6721 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6722                                 struct cftype *cft, s64 val)
6723 {
6724         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6725 }
6726
6727 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6728                                struct cftype *cft)
6729 {
6730         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6731 }
6732
6733 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6734                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6735 {
6736         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6737 }
6738
6739 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6740                                    struct cftype *cft)
6741 {
6742         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6743 }
6744 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6745
6746 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6747 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6748         {
6749                 .name = "shares",
6750                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6751                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6752         },
6753 #endif
6754 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6755         {
6756                 .name = "cfs_quota_us",
6757                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6758                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6759         },
6760         {
6761                 .name = "cfs_period_us",
6762                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6763                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6764         },
6765         {
6766                 .name = "stat",
6767                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6768         },
6769 #endif
6770 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6771         {
6772                 .name = "rt_runtime_us",
6773                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6774                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6775         },
6776         {
6777                 .name = "rt_period_us",
6778                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6779                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6780         },
6781 #endif
6782         { }     /* Terminate */
6783 };
6784
6785 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6786                                struct cgroup_subsys_state *css)
6787 {
6788 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6789         {
6790                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6791                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6792                 u64 throttled_usec;
6793
6794                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6795                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6796
6797                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6798                            "nr_throttled %d\n"
6799                            "throttled_usec %llu\n",
6800                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6801                            throttled_usec);
6802         }
6803 #endif
6804         return 0;
6805 }
6806
6807 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6808 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6809                                struct cftype *cft)
6810 {
6811         struct task_group *tg = css_tg(css);
6812         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6813
6814         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6815 }
6816
6817 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6818                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6819 {
6820         /*
6821          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6822          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6823          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6824          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6825          * the original value over the entire range.
6826          */
6827         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6828                 return -ERANGE;
6829
6830         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6831
6832         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6833 }
6834
6835 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6836                                     struct cftype *cft)
6837 {
6838         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6839         int last_delta = INT_MAX;
6840         int prio, delta;
6841
6842         /* find the closest nice value to the current weight */
6843         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6844                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6845                 if (delta >= last_delta)
6846                         break;
6847                 last_delta = delta;
6848         }
6849
6850         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6851 }
6852
6853 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6854                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6855 {
6856         unsigned long weight;
6857
6858         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6859                 return -ERANGE;
6860
6861         weight = sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO];
6862         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6863 }
6864 #endif
6865
6866 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6867                                                   long period, long quota)
6868 {
6869         if (quota < 0)
6870                 seq_puts(sf, "max");
6871         else
6872                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6873
6874         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6875 }
6876
6877 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6878 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6879                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6880 {
6881         char tok[21];   /* U64_MAX */
6882
6883         if (!sscanf(buf, "%s %llu", tok, periodp))
6884                 return -EINVAL;
6885
6886         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6887
6888         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6889                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6890         else if (!strcmp(tok, "max"))
6891                 *quotap = RUNTIME_INF;
6892         else
6893                 return -EINVAL;
6894
6895         return 0;
6896 }
6897
6898 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6899 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6900 {
6901         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6902
6903         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
6904         return 0;
6905 }
6906
6907 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6908                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6909 {
6910         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
6911         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
6912         u64 quota;
6913         int ret;
6914
6915         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
6916         if (!ret)
6917                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6918         return ret ?: nbytes;
6919 }
6920 #endif
6921
6922 static struct cftype cpu_files[] = {
6923 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6924         {
6925                 .name = "weight",
6926                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6927                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
6928                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
6929         },
6930         {
6931                 .name = "weight.nice",
6932                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6933                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
6934                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
6935         },
6936 #endif
6937 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6938         {
6939                 .name = "max",
6940                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6941                 .seq_show = cpu_max_show,
6942                 .write = cpu_max_write,
6943         },
6944 #endif
6945         { }     /* terminate */
6946 };
6947
6948 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
6949         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
6950         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
6951         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
6952         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
6953         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
6954         .fork           = cpu_cgroup_fork,
6955         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
6956         .attach         = cpu_cgroup_attach,
6957         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
6958         .dfl_cftypes    = cpu_files,
6959         .early_init     = true,
6960         .threaded       = true,
6961 };
6962
6963 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6964
6965 void dump_cpu_task(int cpu)
6966 {
6967         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
6968         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
6969 }
6970
6971 /*
6972  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
6973  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
6974  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
6975  * that remained on nice 0.
6976  *
6977  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
6978  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
6979  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
6980  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
6981  * the relative distance between them is ~25%.)
6982  */
6983 const int sched_prio_to_weight[40] = {
6984  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
6985  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
6986  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
6987  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
6988  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
6989  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
6990  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
6991  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
6992 };
6993
6994 /*
6995  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
6996  *
6997  * In cases where the weight does not change often, we can use the
6998  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
6999  * into multiplications:
7000  */
7001 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7002  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7003  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7004  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7005  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7006  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7007  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7008  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7009  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7010 };