618c2b5a5758f38585942b24e5f456f07aef7889
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #define CREATE_TRACE_POINTS
10 #include <trace/events/sched.h>
11 #undef CREATE_TRACE_POINTS
12
13 #include "sched.h"
14
15 #include <linux/nospec.h>
16
17 #include <linux/kcov.h>
18 #include <linux/scs.h>
19
20 #include <asm/switch_to.h>
21 #include <asm/tlb.h>
22
23 #include "../workqueue_internal.h"
24 #include "../../fs/io-wq.h"
25 #include "../smpboot.h"
26
27 #include "pelt.h"
28 #include "smp.h"
29
30 /*
31  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
32  * associated with them) to allow external modules to probe them.
33  */
34 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
35 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
39 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
44
45 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
46
47 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
48 /*
49  * Debugging: various feature bits
50  *
51  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
52  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
53  * at compile time and compiler optimization based on features default.
54  */
55 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
56         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
57 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
58 #include "features.h"
59         0;
60 #undef SCHED_FEAT
61
62 /*
63  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
64  * LATENCY_WARN is enabled).
65  *
66  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
67  * per boot.
68  */
69 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
70 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
71 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
72
73 /*
74  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
75  * Limited because this is done with IRQs disabled.
76  */
77 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
78
79 /*
80  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
81  * default: 1s
82  */
83 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
84
85 __read_mostly int scheduler_running;
86
87 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
88
89 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
90
91 /* kernel prio, less is more */
92 static inline int __task_prio(struct task_struct *p)
93 {
94         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
95                 return -2;
96
97         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
98                 return p->prio; /* [-1, 99] */
99
100         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
101                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
102
103         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
104 }
105
106 /*
107  * l(a,b)
108  * le(a,b) := !l(b,a)
109  * g(a,b)  := l(b,a)
110  * ge(a,b) := !l(a,b)
111  */
112
113 /* real prio, less is less */
114 static inline bool prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool in_fi)
115 {
116
117         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
118
119         if (-pa < -pb)
120                 return true;
121
122         if (-pb < -pa)
123                 return false;
124
125         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
126                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
127
128         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
129                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
130
131         return false;
132 }
133
134 static inline bool __sched_core_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
135 {
136         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
137                 return true;
138
139         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
140                 return false;
141
142         /* flip prio, so high prio is leftmost */
143         if (prio_less(b, a, task_rq(a)->core->core_forceidle))
144                 return true;
145
146         return false;
147 }
148
149 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
150
151 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
152 {
153         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
154 }
155
156 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
157 {
158         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
159         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
160
161         if (cookie < p->core_cookie)
162                 return -1;
163
164         if (cookie > p->core_cookie)
165                 return 1;
166
167         return 0;
168 }
169
170 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
171 {
172         rq->core->core_task_seq++;
173
174         if (!p->core_cookie)
175                 return;
176
177         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
178 }
179
180 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
181 {
182         rq->core->core_task_seq++;
183
184         if (!sched_core_enqueued(p))
185                 return;
186
187         rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
188         RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
189 }
190
191 /*
192  * Find left-most (aka, highest priority) task matching @cookie.
193  */
194 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
195 {
196         struct rb_node *node;
197
198         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
199         /*
200          * The idle task always matches any cookie!
201          */
202         if (!node)
203                 return idle_sched_class.pick_task(rq);
204
205         return __node_2_sc(node);
206 }
207
208 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
209 {
210         struct rb_node *node = &p->core_node;
211
212         node = rb_next(node);
213         if (!node)
214                 return NULL;
215
216         p = container_of(node, struct task_struct, core_node);
217         if (p->core_cookie != cookie)
218                 return NULL;
219
220         return p;
221 }
222
223 /*
224  * Magic required such that:
225  *
226  *      raw_spin_rq_lock(rq);
227  *      ...
228  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
229  *
230  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
231  * always agree on what rq has what lock.
232  *
233  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
234  */
235
236 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
237 static atomic_t sched_core_count;
238 static struct cpumask sched_core_mask;
239
240 static void __sched_core_flip(bool enabled)
241 {
242         int cpu, t, i;
243
244         cpus_read_lock();
245
246         /*
247          * Toggle the online cores, one by one.
248          */
249         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
250         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
251                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
252
253                 i = 0;
254                 local_irq_disable();
255                 for_each_cpu(t, smt_mask) {
256                         /* supports up to SMT8 */
257                         raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
258                 }
259
260                 for_each_cpu(t, smt_mask)
261                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
262
263                 for_each_cpu(t, smt_mask)
264                         raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
265                 local_irq_enable();
266
267                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
268         }
269
270         /*
271          * Toggle the offline CPUs.
272          */
273         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_possible_mask);
274         cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, cpu_online_mask);
275
276         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask)
277                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
278
279         cpus_read_unlock();
280 }
281
282 static void sched_core_assert_empty(void)
283 {
284         int cpu;
285
286         for_each_possible_cpu(cpu)
287                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
288 }
289
290 static void __sched_core_enable(void)
291 {
292         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
293         /*
294          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
295          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
296          */
297         synchronize_rcu();
298         __sched_core_flip(true);
299         sched_core_assert_empty();
300 }
301
302 static void __sched_core_disable(void)
303 {
304         sched_core_assert_empty();
305         __sched_core_flip(false);
306         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
307 }
308
309 void sched_core_get(void)
310 {
311         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
312                 return;
313
314         mutex_lock(&sched_core_mutex);
315         if (!atomic_read(&sched_core_count))
316                 __sched_core_enable();
317
318         smp_mb__before_atomic();
319         atomic_inc(&sched_core_count);
320         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
321 }
322
323 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
324 {
325         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
326                 __sched_core_disable();
327                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
328         }
329 }
330
331 void sched_core_put(void)
332 {
333         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
334
335         /*
336          * "There can be only one"
337          *
338          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
339          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
340          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
341          */
342         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
343                 schedule_work(&_work);
344 }
345
346 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
347
348 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
349 static inline void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
350
351 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
352
353 /*
354  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
355  * default: 0.95s
356  */
357 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
358
359
360 /*
361  * Serialization rules:
362  *
363  * Lock order:
364  *
365  *   p->pi_lock
366  *     rq->lock
367  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
368  *
369  *  rq1->lock
370  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
371  *
372  * Regular state:
373  *
374  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
375  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
376  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
377  * to run next.
378  *
379  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
380  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
381  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
382  * ttwu_queue_wakelist() ]
383  *
384  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
385  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
386  *
387  * Special state:
388  *
389  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
390  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
391  * stable while holding either lock:
392  *
393  *  - sched_setaffinity()/
394  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
395  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
396  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
397  *                              p->se.load, p->rt_priority,
398  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
399  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
400  *  - sched_move_task()/
401  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
402  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
403  *
404  * p->state <- TASK_*:
405  *
406  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
407  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
408  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
409  *   concurrent self.
410  *
411  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
412  *
413  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
414  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
415  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
416  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
417  *
418  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
419  *
420  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
421  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
422  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
423  *
424  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
425  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
426  *
427  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
428  *
429  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
430  *
431  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
432  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
433  *
434  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
435  *
436  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
437  *
438  *  - for migration called under rq->lock:
439  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
440  *
441  *    o move_queued_task()
442  *    o detach_task()
443  *
444  *  - for migration called under double_rq_lock():
445  *
446  *    o __migrate_swap_task()
447  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
448  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
449  *    o dl_task_offline_migration()
450  *
451  */
452
453 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
454 {
455         raw_spinlock_t *lock;
456
457         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
458         preempt_disable();
459         if (sched_core_disabled()) {
460                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
461                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
462                 preempt_enable_no_resched();
463                 return;
464         }
465
466         for (;;) {
467                 lock = __rq_lockp(rq);
468                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
469                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
470                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
471                         preempt_enable_no_resched();
472                         return;
473                 }
474                 raw_spin_unlock(lock);
475         }
476 }
477
478 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
479 {
480         raw_spinlock_t *lock;
481         bool ret;
482
483         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
484         preempt_disable();
485         if (sched_core_disabled()) {
486                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
487                 preempt_enable();
488                 return ret;
489         }
490
491         for (;;) {
492                 lock = __rq_lockp(rq);
493                 ret = raw_spin_trylock(lock);
494                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
495                         preempt_enable();
496                         return ret;
497                 }
498                 raw_spin_unlock(lock);
499         }
500 }
501
502 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
503 {
504         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
505 }
506
507 #ifdef CONFIG_SMP
508 /*
509  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
510  */
511 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
512 {
513         lockdep_assert_irqs_disabled();
514
515         if (rq_order_less(rq2, rq1))
516                 swap(rq1, rq2);
517
518         raw_spin_rq_lock(rq1);
519         if (__rq_lockp(rq1) == __rq_lockp(rq2))
520                 return;
521
522         raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
523 }
524 #endif
525
526 /*
527  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
528  */
529 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
530         __acquires(rq->lock)
531 {
532         struct rq *rq;
533
534         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
535
536         for (;;) {
537                 rq = task_rq(p);
538                 raw_spin_rq_lock(rq);
539                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
540                         rq_pin_lock(rq, rf);
541                         return rq;
542                 }
543                 raw_spin_rq_unlock(rq);
544
545                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
546                         cpu_relax();
547         }
548 }
549
550 /*
551  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
552  */
553 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
554         __acquires(p->pi_lock)
555         __acquires(rq->lock)
556 {
557         struct rq *rq;
558
559         for (;;) {
560                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
561                 rq = task_rq(p);
562                 raw_spin_rq_lock(rq);
563                 /*
564                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
565                  *
566                  *      ACQUIRE (rq->lock)
567                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
568                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
569                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
570                  *                                      [L] ->on_rq
571                  *      RELEASE (rq->lock)
572                  *
573                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
574                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
575                  *
576                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
577                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
578                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
579                  */
580                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
581                         rq_pin_lock(rq, rf);
582                         return rq;
583                 }
584                 raw_spin_rq_unlock(rq);
585                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
586
587                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
588                         cpu_relax();
589         }
590 }
591
592 /*
593  * RQ-clock updating methods:
594  */
595
596 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
597 {
598 /*
599  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
600  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
601  */
602         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
603
604 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
605         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
606
607         /*
608          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
609          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
610          * {soft,}irq region.
611          *
612          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
613          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
614          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
615          * monotonic.
616          *
617          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
618          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
619          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
620          * atomic ops.
621          */
622         if (irq_delta > delta)
623                 irq_delta = delta;
624
625         rq->prev_irq_time += irq_delta;
626         delta -= irq_delta;
627 #endif
628 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
629         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
630                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
631                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
632
633                 if (unlikely(steal > delta))
634                         steal = delta;
635
636                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
637                 delta -= steal;
638         }
639 #endif
640
641         rq->clock_task += delta;
642
643 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
644         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
645                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
646 #endif
647         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
648 }
649
650 void update_rq_clock(struct rq *rq)
651 {
652         s64 delta;
653
654         lockdep_assert_rq_held(rq);
655
656         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
657                 return;
658
659 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
660         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
661                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
662         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
663 #endif
664
665         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
666         if (delta < 0)
667                 return;
668         rq->clock += delta;
669         update_rq_clock_task(rq, delta);
670 }
671
672 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
673 /*
674  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
675  */
676
677 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
678 {
679         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
680                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
681 }
682
683 /*
684  * High-resolution timer tick.
685  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
686  */
687 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
688 {
689         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
690         struct rq_flags rf;
691
692         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
693
694         rq_lock(rq, &rf);
695         update_rq_clock(rq);
696         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
697         rq_unlock(rq, &rf);
698
699         return HRTIMER_NORESTART;
700 }
701
702 #ifdef CONFIG_SMP
703
704 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
705 {
706         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
707         ktime_t time = rq->hrtick_time;
708
709         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
710 }
711
712 /*
713  * called from hardirq (IPI) context
714  */
715 static void __hrtick_start(void *arg)
716 {
717         struct rq *rq = arg;
718         struct rq_flags rf;
719
720         rq_lock(rq, &rf);
721         __hrtick_restart(rq);
722         rq_unlock(rq, &rf);
723 }
724
725 /*
726  * Called to set the hrtick timer state.
727  *
728  * called with rq->lock held and irqs disabled
729  */
730 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
731 {
732         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
733         s64 delta;
734
735         /*
736          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
737          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
738          */
739         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
740         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
741
742         if (rq == this_rq())
743                 __hrtick_restart(rq);
744         else
745                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
746 }
747
748 #else
749 /*
750  * Called to set the hrtick timer state.
751  *
752  * called with rq->lock held and irqs disabled
753  */
754 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
755 {
756         /*
757          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
758          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
759          */
760         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
761         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
762                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
768 {
769 #ifdef CONFIG_SMP
770         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
771 #endif
772         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
773         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
774 }
775 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
776 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
777 {
778 }
779
780 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
781 {
782 }
783 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
784
785 /*
786  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
787  */
788 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
789         ({                                                              \
790                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
791                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
792                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
793                                                                         \
794                 for (;;) {                                              \
795                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
796                         if (_old == _val)                               \
797                                 break;                                  \
798                         _val = _old;                                    \
799                 }                                                       \
800         _old;                                                           \
801 })
802
803 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
804 /*
805  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
806  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
807  * spurious IPIs.
808  */
809 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
810 {
811         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
812         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
813 }
814
815 /*
816  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
817  *
818  * If this returns true, then the idle task promises to call
819  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
820  */
821 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
822 {
823         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
824         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
825
826         for (;;) {
827                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
828                         return false;
829                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
830                         return true;
831                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
832                 if (old == val)
833                         break;
834                 val = old;
835         }
836         return true;
837 }
838
839 #else
840 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
841 {
842         set_tsk_need_resched(p);
843         return true;
844 }
845
846 #ifdef CONFIG_SMP
847 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
848 {
849         return false;
850 }
851 #endif
852 #endif
853
854 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
855 {
856         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
857
858         /*
859          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
860          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
861          * wakeup due to that.
862          *
863          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
864          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
865          */
866         smp_mb__before_atomic();
867         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
868                 return false;
869
870         /*
871          * The head is context local, there can be no concurrency.
872          */
873         *head->lastp = node;
874         head->lastp = &node->next;
875         return true;
876 }
877
878 /**
879  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
880  * @head: the wake_q_head to add @task to
881  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
882  *
883  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
884  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
885  * instantly.
886  *
887  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
888  * must be ready to be woken at this location.
889  */
890 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
891 {
892         if (__wake_q_add(head, task))
893                 get_task_struct(task);
894 }
895
896 /**
897  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
898  * @head: the wake_q_head to add @task to
899  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
900  *
901  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
902  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
903  * instantly.
904  *
905  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
906  * must be ready to be woken at this location.
907  *
908  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
909  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
910  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
911  * queued for wakeup.
912  */
913 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
914 {
915         if (!__wake_q_add(head, task))
916                 put_task_struct(task);
917 }
918
919 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
920 {
921         struct wake_q_node *node = head->first;
922
923         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
924                 struct task_struct *task;
925
926                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
927                 /* Task can safely be re-inserted now: */
928                 node = node->next;
929                 task->wake_q.next = NULL;
930
931                 /*
932                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
933                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
934                  */
935                 wake_up_process(task);
936                 put_task_struct(task);
937         }
938 }
939
940 /*
941  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
942  *
943  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
944  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
945  * the target CPU.
946  */
947 void resched_curr(struct rq *rq)
948 {
949         struct task_struct *curr = rq->curr;
950         int cpu;
951
952         lockdep_assert_rq_held(rq);
953
954         if (test_tsk_need_resched(curr))
955                 return;
956
957         cpu = cpu_of(rq);
958
959         if (cpu == smp_processor_id()) {
960                 set_tsk_need_resched(curr);
961                 set_preempt_need_resched();
962                 return;
963         }
964
965         if (set_nr_and_not_polling(curr))
966                 smp_send_reschedule(cpu);
967         else
968                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
969 }
970
971 void resched_cpu(int cpu)
972 {
973         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
974         unsigned long flags;
975
976         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
977         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
978                 resched_curr(rq);
979         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
980 }
981
982 #ifdef CONFIG_SMP
983 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
984 /*
985  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
986  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
987  *
988  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
989  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
990  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
991  */
992 int get_nohz_timer_target(void)
993 {
994         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
995         struct sched_domain *sd;
996
997         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER)) {
998                 if (!idle_cpu(cpu))
999                         return cpu;
1000                 default_cpu = cpu;
1001         }
1002
1003         rcu_read_lock();
1004         for_each_domain(cpu, sd) {
1005                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd),
1006                         housekeeping_cpumask(HK_FLAG_TIMER)) {
1007                         if (cpu == i)
1008                                 continue;
1009
1010                         if (!idle_cpu(i)) {
1011                                 cpu = i;
1012                                 goto unlock;
1013                         }
1014                 }
1015         }
1016
1017         if (default_cpu == -1)
1018                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
1019         cpu = default_cpu;
1020 unlock:
1021         rcu_read_unlock();
1022         return cpu;
1023 }
1024
1025 /*
1026  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1027  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1028  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1029  * idle system the next event might even be infinite time into the
1030  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1031  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1032  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1033  * wheel for the next timer event.
1034  */
1035 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1036 {
1037         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1038
1039         if (cpu == smp_processor_id())
1040                 return;
1041
1042         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1043                 smp_send_reschedule(cpu);
1044         else
1045                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1046 }
1047
1048 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1049 {
1050         /*
1051          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1052          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1053          * If needed we can still optimize that later with an
1054          * empty IRQ.
1055          */
1056         if (cpu_is_offline(cpu))
1057                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1058         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1059                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1060                     tick_nohz_tick_stopped())
1061                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1062                 return true;
1063         }
1064
1065         return false;
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1070  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1071  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1072  */
1073 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1074 {
1075         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1076                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1077 }
1078
1079 static void nohz_csd_func(void *info)
1080 {
1081         struct rq *rq = info;
1082         int cpu = cpu_of(rq);
1083         unsigned int flags;
1084
1085         /*
1086          * Release the rq::nohz_csd.
1087          */
1088         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1089         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1090
1091         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1092         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1093                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1094                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1095         }
1096 }
1097
1098 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1099
1100 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1101 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1102 {
1103         int fifo_nr_running;
1104
1105         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1106         if (rq->dl.dl_nr_running)
1107                 return false;
1108
1109         /*
1110          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1111          * actual RR behaviour.
1112          */
1113         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1114                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1115                         return true;
1116                 else
1117                         return false;
1118         }
1119
1120         /*
1121          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1122          * forced preemption between FIFO tasks.
1123          */
1124         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1125         if (fifo_nr_running)
1126                 return true;
1127
1128         /*
1129          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1130          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1131          * preemption.
1132          */
1133         if (rq->nr_running > 1)
1134                 return false;
1135
1136         return true;
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1139 #endif /* CONFIG_SMP */
1140
1141 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1142                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1143 /*
1144  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1145  * node and @up when leaving it for the final time.
1146  *
1147  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1148  */
1149 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1150                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1151 {
1152         struct task_group *parent, *child;
1153         int ret;
1154
1155         parent = from;
1156
1157 down:
1158         ret = (*down)(parent, data);
1159         if (ret)
1160                 goto out;
1161         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1162                 parent = child;
1163                 goto down;
1164
1165 up:
1166                 continue;
1167         }
1168         ret = (*up)(parent, data);
1169         if (ret || parent == from)
1170                 goto out;
1171
1172         child = parent;
1173         parent = parent->parent;
1174         if (parent)
1175                 goto up;
1176 out:
1177         return ret;
1178 }
1179
1180 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1181 {
1182         return 0;
1183 }
1184 #endif
1185
1186 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1187 {
1188         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1189         struct load_weight *load = &p->se.load;
1190
1191         /*
1192          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1193          */
1194         if (task_has_idle_policy(p)) {
1195                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1196                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1197                 return;
1198         }
1199
1200         /*
1201          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1202          * weight
1203          */
1204         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1205                 reweight_task(p, prio);
1206         } else {
1207                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1208                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1209         }
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1213 /*
1214  * Serializes updates of utilization clamp values
1215  *
1216  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1217  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1218  * support enqueue/dequeue operations.
1219  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1220  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1221  * updates or API abuses.
1222  */
1223 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1224
1225 /* Max allowed minimum utilization */
1226 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1227
1228 /* Max allowed maximum utilization */
1229 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1230
1231 /*
1232  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1233  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1234  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1235  *
1236  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1237  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1238  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1239  * battery life.
1240  *
1241  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1242  *
1243  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1244  * above.
1245  */
1246 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1247
1248 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1249 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1250
1251 /*
1252  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1253  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1254  * enqueue/dequeue_task().
1255  *
1256  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1257  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1258  *
1259  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1260  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1261  * functionality.
1262  *
1263  * The knobs that would enable this static key are:
1264  *
1265  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1266  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1267  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1268  */
1269 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1270
1271 /* Integer rounded range for each bucket */
1272 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1273
1274 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1275         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1276
1277 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1278 {
1279         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1280 }
1281
1282 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1283 {
1284         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1285                 return 0;
1286         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1287 }
1288
1289 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1290                                  unsigned int value, bool user_defined)
1291 {
1292         uc_se->value = value;
1293         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1294         uc_se->user_defined = user_defined;
1295 }
1296
1297 static inline unsigned int
1298 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1299                   unsigned int clamp_value)
1300 {
1301         /*
1302          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1303          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1304          * max-clamp.
1305          */
1306         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1307                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1308                 return clamp_value;
1309         }
1310
1311         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1312 }
1313
1314 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1315                                      unsigned int clamp_value)
1316 {
1317         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1318         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1319                 return;
1320
1321         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
1322 }
1323
1324 static inline
1325 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1326                                    unsigned int clamp_value)
1327 {
1328         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1329         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1330
1331         /*
1332          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1333          * top most bucket with tasks in.
1334          */
1335         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1336                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1337                         continue;
1338                 return bucket[bucket_id].value;
1339         }
1340
1341         /* No tasks -- default clamp values */
1342         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1343 }
1344
1345 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1346 {
1347         unsigned int default_util_min;
1348         struct uclamp_se *uc_se;
1349
1350         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1351
1352         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1353
1354         /* Only sync if user didn't override the default */
1355         if (uc_se->user_defined)
1356                 return;
1357
1358         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1359         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1360 }
1361
1362 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1363 {
1364         struct rq_flags rf;
1365         struct rq *rq;
1366
1367         if (!rt_task(p))
1368                 return;
1369
1370         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1371         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1372         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1373         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1374 }
1375
1376 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1377 {
1378         struct task_struct *g, *p;
1379
1380         /*
1381          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1382          *                                        uclamp_min_rt = X;
1383          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1384          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1385          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1386          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1387          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1388          *
1389          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1390          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1391          * task.
1392          */
1393         read_lock(&tasklist_lock);
1394         smp_mb__after_spinlock();
1395         read_unlock(&tasklist_lock);
1396
1397         rcu_read_lock();
1398         for_each_process_thread(g, p)
1399                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1400         rcu_read_unlock();
1401 }
1402
1403 static inline struct uclamp_se
1404 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1405 {
1406         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1407 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1408
1409         /*
1410          * Tasks in autogroups or root task group will be
1411          * restricted by system defaults.
1412          */
1413         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1414                 return uc_req;
1415         if (task_group(p) == &root_task_group)
1416                 return uc_req;
1417
1418         switch (clamp_id) {
1419         case UCLAMP_MIN: {
1420                 struct uclamp_se uc_min = task_group(p)->uclamp[clamp_id];
1421                 if (uc_req.value < uc_min.value)
1422                         return uc_min;
1423                 break;
1424         }
1425         case UCLAMP_MAX: {
1426                 struct uclamp_se uc_max = task_group(p)->uclamp[clamp_id];
1427                 if (uc_req.value > uc_max.value)
1428                         return uc_max;
1429                 break;
1430         }
1431         default:
1432                 WARN_ON_ONCE(1);
1433                 break;
1434         }
1435 #endif
1436
1437         return uc_req;
1438 }
1439
1440 /*
1441  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1442  * priority:
1443  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1444  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1445  *   group or in an autogroup
1446  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1447  */
1448 static inline struct uclamp_se
1449 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1450 {
1451         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1452         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1453
1454         /* System default restrictions always apply */
1455         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1456                 return uc_max;
1457
1458         return uc_req;
1459 }
1460
1461 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1462 {
1463         struct uclamp_se uc_eff;
1464
1465         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1466         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1467                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1468
1469         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1470
1471         return (unsigned long)uc_eff.value;
1472 }
1473
1474 /*
1475  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1476  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1477  * updates the rq's clamp value if required.
1478  *
1479  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1480  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1481  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1482  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1483  */
1484 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1485                                     enum uclamp_id clamp_id)
1486 {
1487         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1488         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1489         struct uclamp_bucket *bucket;
1490
1491         lockdep_assert_rq_held(rq);
1492
1493         /* Update task effective clamp */
1494         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1495
1496         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1497         bucket->tasks++;
1498         uc_se->active = true;
1499
1500         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1501
1502         /*
1503          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1504          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1505          */
1506         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1507                 bucket->value = uc_se->value;
1508
1509         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1510                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1511 }
1512
1513 /*
1514  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1515  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1516  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1517  *
1518  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1519  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1520  * enforce the expected state and warn.
1521  */
1522 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1523                                     enum uclamp_id clamp_id)
1524 {
1525         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1526         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1527         struct uclamp_bucket *bucket;
1528         unsigned int bkt_clamp;
1529         unsigned int rq_clamp;
1530
1531         lockdep_assert_rq_held(rq);
1532
1533         /*
1534          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1535          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1536          *
1537          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1538          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1539          * here.
1540          *
1541          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1542          * problem too
1543          *
1544          *      enqueue(taskA)
1545          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1546          *      enqueue(taskB)
1547          *      dequeue(taskA)
1548          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1549          *      dequeue(taskB)
1550          *
1551          * where we could end up with stale data in uc_se and
1552          * bucket[uc_se->bucket_id].
1553          *
1554          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1555          */
1556         if (unlikely(!uc_se->active))
1557                 return;
1558
1559         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1560
1561         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1562         if (likely(bucket->tasks))
1563                 bucket->tasks--;
1564
1565         uc_se->active = false;
1566
1567         /*
1568          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1569          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1570          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1571          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1572          */
1573         if (likely(bucket->tasks))
1574                 return;
1575
1576         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1577         /*
1578          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1579          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1580          */
1581         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1582         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1583                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1584                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1585         }
1586 }
1587
1588 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1589 {
1590         enum uclamp_id clamp_id;
1591
1592         /*
1593          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1594          *
1595          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1596          * sched_uclamp_used is disabled.
1597          */
1598         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1599                 return;
1600
1601         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1602                 return;
1603
1604         for_each_clamp_id(clamp_id)
1605                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1606
1607         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1608         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1609                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1610 }
1611
1612 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1613 {
1614         enum uclamp_id clamp_id;
1615
1616         /*
1617          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1618          *
1619          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1620          * sched_uclamp_used is disabled.
1621          */
1622         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1623                 return;
1624
1625         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1626                 return;
1627
1628         for_each_clamp_id(clamp_id)
1629                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1630 }
1631
1632 static inline void
1633 uclamp_update_active(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1634 {
1635         struct rq_flags rf;
1636         struct rq *rq;
1637
1638         /*
1639          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1640          *
1641          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1642          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1643          * enqueues, dequeues and migration operations.
1644          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1645          */
1646         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1647
1648         /*
1649          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1650          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1651          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1652          * it will already see the updated clamp bucket value.
1653          */
1654         if (p->uclamp[clamp_id].active) {
1655                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1656                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1657         }
1658
1659         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1660 }
1661
1662 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1663 static inline void
1664 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css,
1665                            unsigned int clamps)
1666 {
1667         enum uclamp_id clamp_id;
1668         struct css_task_iter it;
1669         struct task_struct *p;
1670
1671         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1672         while ((p = css_task_iter_next(&it))) {
1673                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
1674                         if ((0x1 << clamp_id) & clamps)
1675                                 uclamp_update_active(p, clamp_id);
1676                 }
1677         }
1678         css_task_iter_end(&it);
1679 }
1680
1681 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1682 static void uclamp_update_root_tg(void)
1683 {
1684         struct task_group *tg = &root_task_group;
1685
1686         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1687                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1688         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1689                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1690
1691         rcu_read_lock();
1692         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1693         rcu_read_unlock();
1694 }
1695 #else
1696 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1697 #endif
1698
1699 int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1700                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1701 {
1702         bool update_root_tg = false;
1703         int old_min, old_max, old_min_rt;
1704         int result;
1705
1706         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1707         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1708         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1709         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1710
1711         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1712         if (result)
1713                 goto undo;
1714         if (!write)
1715                 goto done;
1716
1717         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1718             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1719             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1720
1721                 result = -EINVAL;
1722                 goto undo;
1723         }
1724
1725         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1726                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1727                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1728                 update_root_tg = true;
1729         }
1730         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1731                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1732                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1733                 update_root_tg = true;
1734         }
1735
1736         if (update_root_tg) {
1737                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1738                 uclamp_update_root_tg();
1739         }
1740
1741         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1742                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1743                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1744         }
1745
1746         /*
1747          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1748          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1749          * task enqueue time.
1750          */
1751
1752         goto done;
1753
1754 undo:
1755         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1756         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1757         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1758 done:
1759         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1760
1761         return result;
1762 }
1763
1764 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1765                            const struct sched_attr *attr)
1766 {
1767         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1768         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1769
1770         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1771                 util_min = attr->sched_util_min;
1772
1773                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1774                         return -EINVAL;
1775         }
1776
1777         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1778                 util_max = attr->sched_util_max;
1779
1780                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1781                         return -EINVAL;
1782         }
1783
1784         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1785                 return -EINVAL;
1786
1787         /*
1788          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1789          *
1790          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1791          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1792          * scheduler locks.
1793          */
1794         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1795
1796         return 0;
1797 }
1798
1799 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1800                          enum uclamp_id clamp_id,
1801                          struct uclamp_se *uc_se)
1802 {
1803         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1804         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1805             !uc_se->user_defined)
1806                 return true;
1807
1808         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1809         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1810             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1811             attr->sched_util_min == -1) {
1812                 return true;
1813         }
1814
1815         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1816             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1817             attr->sched_util_max == -1) {
1818                 return true;
1819         }
1820
1821         return false;
1822 }
1823
1824 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1825                                   const struct sched_attr *attr)
1826 {
1827         enum uclamp_id clamp_id;
1828
1829         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1830                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1831                 unsigned int value;
1832
1833                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1834                         continue;
1835
1836                 /*
1837                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1838                  * at runtime.
1839                  */
1840                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1841                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1842                 else
1843                         value = uclamp_none(clamp_id);
1844
1845                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1846
1847         }
1848
1849         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1850                 return;
1851
1852         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1853             attr->sched_util_min != -1) {
1854                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1855                               attr->sched_util_min, true);
1856         }
1857
1858         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1859             attr->sched_util_max != -1) {
1860                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1861                               attr->sched_util_max, true);
1862         }
1863 }
1864
1865 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1866 {
1867         enum uclamp_id clamp_id;
1868
1869         /*
1870          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1871          * as the task is still at its early fork stages.
1872          */
1873         for_each_clamp_id(clamp_id)
1874                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1875
1876         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1877                 return;
1878
1879         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1880                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1881                               uclamp_none(clamp_id), false);
1882         }
1883 }
1884
1885 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1886 {
1887         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1888 }
1889
1890 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1891 {
1892         enum uclamp_id clamp_id;
1893         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1894
1895         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1896                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1897                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1898                 };
1899         }
1900
1901         rq->uclamp_flags = 0;
1902 }
1903
1904 static void __init init_uclamp(void)
1905 {
1906         struct uclamp_se uc_max = {};
1907         enum uclamp_id clamp_id;
1908         int cpu;
1909
1910         for_each_possible_cpu(cpu)
1911                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1912
1913         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1914                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1915                               uclamp_none(clamp_id), false);
1916         }
1917
1918         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1919         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
1920         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1921                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
1922 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1923                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
1924                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
1925 #endif
1926         }
1927 }
1928
1929 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1930 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1931 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1932 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1933                                   const struct sched_attr *attr)
1934 {
1935         return -EOPNOTSUPP;
1936 }
1937 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1938                                   const struct sched_attr *attr) { }
1939 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
1940 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
1941 static inline void init_uclamp(void) { }
1942 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1943
1944 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1945 {
1946         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
1947                 update_rq_clock(rq);
1948
1949         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
1950                 sched_info_enqueue(rq, p);
1951                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1952         }
1953
1954         uclamp_rq_inc(rq, p);
1955         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1956
1957         if (sched_core_enabled(rq))
1958                 sched_core_enqueue(rq, p);
1959 }
1960
1961 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1962 {
1963         if (sched_core_enabled(rq))
1964                 sched_core_dequeue(rq, p);
1965
1966         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
1967                 update_rq_clock(rq);
1968
1969         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
1970                 sched_info_dequeue(rq, p);
1971                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1972         }
1973
1974         uclamp_rq_dec(rq, p);
1975         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1976 }
1977
1978 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1979 {
1980         enqueue_task(rq, p, flags);
1981
1982         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1983 }
1984
1985 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1986 {
1987         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1988
1989         dequeue_task(rq, p, flags);
1990 }
1991
1992 /*
1993  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1994  */
1995 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1996 {
1997         return p->static_prio;
1998 }
1999
2000 /*
2001  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2002  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2003  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2004  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2005  * estimator recalculates.
2006  */
2007 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2008 {
2009         int prio;
2010
2011         if (task_has_dl_policy(p))
2012                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
2013         else if (task_has_rt_policy(p))
2014                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2015         else
2016                 prio = __normal_prio(p);
2017         return prio;
2018 }
2019
2020 /*
2021  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2022  * taken into account by the scheduler. This value might
2023  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2024  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2025  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2026  */
2027 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2028 {
2029         p->normal_prio = normal_prio(p);
2030         /*
2031          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2032          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2033          * to the normal priority:
2034          */
2035         if (!rt_prio(p->prio))
2036                 return p->normal_prio;
2037         return p->prio;
2038 }
2039
2040 /**
2041  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2042  * @p: the task in question.
2043  *
2044  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2045  */
2046 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2047 {
2048         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2049 }
2050
2051 /*
2052  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2053  * use the balance_callback list if you want balancing.
2054  *
2055  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2056  * balance_callback().
2057  */
2058 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2059                                        const struct sched_class *prev_class,
2060                                        int oldprio)
2061 {
2062         if (prev_class != p->sched_class) {
2063                 if (prev_class->switched_from)
2064                         prev_class->switched_from(rq, p);
2065
2066                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2067         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2068                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2069 }
2070
2071 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2072 {
2073         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2074                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2075         else if (p->sched_class > rq->curr->sched_class)
2076                 resched_curr(rq);
2077
2078         /*
2079          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2080          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2081          */
2082         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2083                 rq_clock_skip_update(rq);
2084 }
2085
2086 #ifdef CONFIG_SMP
2087
2088 static void
2089 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2090
2091 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2092                                   const struct cpumask *new_mask,
2093                                   u32 flags);
2094
2095 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2096 {
2097         if (likely(!p->migration_disabled))
2098                 return;
2099
2100         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2101                 return;
2102
2103         /*
2104          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2105          */
2106         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
2107 }
2108
2109 void migrate_disable(void)
2110 {
2111         struct task_struct *p = current;
2112
2113         if (p->migration_disabled) {
2114                 p->migration_disabled++;
2115                 return;
2116         }
2117
2118         preempt_disable();
2119         this_rq()->nr_pinned++;
2120         p->migration_disabled = 1;
2121         preempt_enable();
2122 }
2123 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2124
2125 void migrate_enable(void)
2126 {
2127         struct task_struct *p = current;
2128
2129         if (p->migration_disabled > 1) {
2130                 p->migration_disabled--;
2131                 return;
2132         }
2133
2134         /*
2135          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2136          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2137          */
2138         preempt_disable();
2139         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2140                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
2141         /*
2142          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2143          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2144          * select_fallback_rq) get confused.
2145          */
2146         barrier();
2147         p->migration_disabled = 0;
2148         this_rq()->nr_pinned--;
2149         preempt_enable();
2150 }
2151 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2152
2153 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2154 {
2155         return rq->nr_pinned;
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2160  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2161  */
2162 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2163 {
2164         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2165         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2166                 return false;
2167
2168         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2169         if (is_migration_disabled(p))
2170                 return cpu_online(cpu);
2171
2172         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2173         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2174                 return cpu_active(cpu);
2175
2176         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2177         if (kthread_is_per_cpu(p))
2178                 return cpu_online(cpu);
2179
2180         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2181         if (cpu_dying(cpu))
2182                 return false;
2183
2184         /* But are allowed during online. */
2185         return cpu_online(cpu);
2186 }
2187
2188 /*
2189  * This is how migration works:
2190  *
2191  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2192  *    stop_one_cpu().
2193  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2194  *    off the CPU)
2195  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2196  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2197  *    it and puts it into the right queue.
2198  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2199  *    is done.
2200  */
2201
2202 /*
2203  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2204  *
2205  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2206  */
2207 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2208                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2209 {
2210         lockdep_assert_rq_held(rq);
2211
2212         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2213         set_task_cpu(p, new_cpu);
2214         rq_unlock(rq, rf);
2215
2216         rq = cpu_rq(new_cpu);
2217
2218         rq_lock(rq, rf);
2219         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
2220         activate_task(rq, p, 0);
2221         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2222
2223         return rq;
2224 }
2225
2226 struct migration_arg {
2227         struct task_struct              *task;
2228         int                             dest_cpu;
2229         struct set_affinity_pending     *pending;
2230 };
2231
2232 /*
2233  * @refs: number of wait_for_completion()
2234  * @stop_pending: is @stop_work in use
2235  */
2236 struct set_affinity_pending {
2237         refcount_t              refs;
2238         unsigned int            stop_pending;
2239         struct completion       done;
2240         struct cpu_stop_work    stop_work;
2241         struct migration_arg    arg;
2242 };
2243
2244 /*
2245  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2246  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2247  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2248  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2249  *
2250  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2251  * as the task is no longer on this CPU.
2252  */
2253 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2254                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2255 {
2256         /* Affinity changed (again). */
2257         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2258                 return rq;
2259
2260         update_rq_clock(rq);
2261         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2262
2263         return rq;
2264 }
2265
2266 /*
2267  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2268  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2269  * 'pushing' onto another runqueue.
2270  */
2271 static int migration_cpu_stop(void *data)
2272 {
2273         struct migration_arg *arg = data;
2274         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2275         struct task_struct *p = arg->task;
2276         struct rq *rq = this_rq();
2277         bool complete = false;
2278         struct rq_flags rf;
2279
2280         /*
2281          * The original target CPU might have gone down and we might
2282          * be on another CPU but it doesn't matter.
2283          */
2284         local_irq_save(rf.flags);
2285         /*
2286          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2287          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2288          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2289          */
2290         flush_smp_call_function_from_idle();
2291
2292         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2293         rq_lock(rq, &rf);
2294
2295         /*
2296          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2297          * p->migration_pending must have remained stable.
2298          */
2299         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2300
2301         /*
2302          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2303          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2304          * we're holding p->pi_lock.
2305          */
2306         if (task_rq(p) == rq) {
2307                 if (is_migration_disabled(p))
2308                         goto out;
2309
2310                 if (pending) {
2311                         p->migration_pending = NULL;
2312                         complete = true;
2313
2314                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2315                                 goto out;
2316                 }
2317
2318                 if (task_on_rq_queued(p))
2319                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2320                 else
2321                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2322
2323                 /*
2324                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2325                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2326                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2327                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2328                  */
2329
2330         } else if (pending) {
2331                 /*
2332                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2333                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2334                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2335                  *
2336                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2337                  * more likely.
2338                  */
2339
2340                 /*
2341                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2342                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2343                  * somewhere allowed, we're done.
2344                  */
2345                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2346                         p->migration_pending = NULL;
2347                         complete = true;
2348                         goto out;
2349                 }
2350
2351                 /*
2352                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2353                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2354                  * it.
2355                  */
2356                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2357                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2358                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2359                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2360                 return 0;
2361         }
2362 out:
2363         if (pending)
2364                 pending->stop_pending = false;
2365         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2366
2367         if (complete)
2368                 complete_all(&pending->done);
2369
2370         return 0;
2371 }
2372
2373 int push_cpu_stop(void *arg)
2374 {
2375         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2376         struct task_struct *p = arg;
2377
2378         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2379         raw_spin_rq_lock(rq);
2380
2381         if (task_rq(p) != rq)
2382                 goto out_unlock;
2383
2384         if (is_migration_disabled(p)) {
2385                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2386                 goto out_unlock;
2387         }
2388
2389         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2390
2391         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2392                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2393
2394         if (!lowest_rq)
2395                 goto out_unlock;
2396
2397         // XXX validate p is still the highest prio task
2398         if (task_rq(p) == rq) {
2399                 deactivate_task(rq, p, 0);
2400                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2401                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2402                 resched_curr(lowest_rq);
2403         }
2404
2405         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2406
2407 out_unlock:
2408         rq->push_busy = false;
2409         raw_spin_rq_unlock(rq);
2410         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2411
2412         put_task_struct(p);
2413         return 0;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2418  * actually call this function.
2419  */
2420 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2421 {
2422         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2423                 p->cpus_ptr = new_mask;
2424                 return;
2425         }
2426
2427         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2428         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2429 }
2430
2431 static void
2432 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2433 {
2434         struct rq *rq = task_rq(p);
2435         bool queued, running;
2436
2437         /*
2438          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2439          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2440          * p->pi_lock.
2441          *
2442          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2443          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2444          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2445          * before finish_task().
2446          *
2447          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2448          */
2449         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2450                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2451         else
2452                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2453
2454         queued = task_on_rq_queued(p);
2455         running = task_current(rq, p);
2456
2457         if (queued) {
2458                 /*
2459                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2460                  * holding rq->lock.
2461                  */
2462                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2463                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2464         }
2465         if (running)
2466                 put_prev_task(rq, p);
2467
2468         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2469
2470         if (queued)
2471                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2472         if (running)
2473                 set_next_task(rq, p);
2474 }
2475
2476 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2477 {
2478         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2479 }
2480
2481 /*
2482  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2483  *
2484  *
2485  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2486  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2487  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2488  *
2489  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2490  * Consider:
2491  *
2492  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2493  *
2494  *     P0@CPU0                  P1
2495  *
2496  *     migrate_disable();
2497  *     <preempted>
2498  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2499  *
2500  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2501  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2502  * This means we need the following scheme:
2503  *
2504  *     P0@CPU0                  P1
2505  *
2506  *     migrate_disable();
2507  *     <preempted>
2508  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2509  *                                <blocks>
2510  *     <resumes>
2511  *     migrate_enable();
2512  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2513  *       <wakes local stopper>
2514  *                         `--> <woken on migration completion>
2515  *
2516  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2517  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2518  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2519  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2520  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2521  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2522  * moment.
2523  *
2524  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2525  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2526  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2527  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2528  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2529  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2530  *
2531  *
2532  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2533  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2534  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2535  * Migrate-Disable. Consider:
2536  *
2537  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2538  *
2539  *     CPU0               P1                            P2
2540  *     <P0>
2541  *       migrate_disable();
2542  *       <preempted>
2543  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2544  *                          <blocks>
2545  *     <migration/0>
2546  *       migration_cpu_stop()
2547  *         is_migration_disabled()
2548  *           <bails>
2549  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2550  *                                                         <signal completion>
2551  *                          <awakes>
2552  *
2553  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2554  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2555  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2556  */
2557 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2558                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2559 {
2560         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2561         bool stop_pending, complete = false;
2562
2563         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2564         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2565                 struct task_struct *push_task = NULL;
2566
2567                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2568                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2569                         rq->push_busy = true;
2570                         push_task = get_task_struct(p);
2571                 }
2572
2573                 /*
2574                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2575                  * then complete now.
2576                  */
2577                 pending = p->migration_pending;
2578                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2579                         p->migration_pending = NULL;
2580                         complete = true;
2581                 }
2582
2583                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2584
2585                 if (push_task) {
2586                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2587                                             p, &rq->push_work);
2588                 }
2589
2590                 if (complete)
2591                         complete_all(&pending->done);
2592
2593                 return 0;
2594         }
2595
2596         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2597                 /* serialized by p->pi_lock */
2598                 if (!p->migration_pending) {
2599                         /* Install the request */
2600                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2601                         init_completion(&my_pending.done);
2602                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2603                                 .task = p,
2604                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2605                                 .pending = &my_pending,
2606                         };
2607
2608                         p->migration_pending = &my_pending;
2609                 } else {
2610                         pending = p->migration_pending;
2611                         refcount_inc(&pending->refs);
2612                         /*
2613                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2614                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2615                          * we risk a completion of the pending despite having a
2616                          * task on a disallowed CPU.
2617                          *
2618                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2619                          */
2620                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2621                 }
2622         }
2623         pending = p->migration_pending;
2624         /*
2625          * - !MIGRATE_ENABLE:
2626          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2627          *
2628          * - MIGRATE_ENABLE:
2629          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2630          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2631          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2632          *   pending completion.
2633          *
2634          * Either way, we really should have a @pending here.
2635          */
2636         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2637                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2638                 return -EINVAL;
2639         }
2640
2641         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
2642                 /*
2643                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2644                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2645                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2646                  */
2647                 stop_pending = pending->stop_pending;
2648                 if (!stop_pending)
2649                         pending->stop_pending = true;
2650
2651                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2652                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2653
2654                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2655
2656                 if (!stop_pending) {
2657                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2658                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2659                 }
2660
2661                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2662                         return 0;
2663         } else {
2664
2665                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2666                         if (task_on_rq_queued(p))
2667                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2668
2669                         if (!pending->stop_pending) {
2670                                 p->migration_pending = NULL;
2671                                 complete = true;
2672                         }
2673                 }
2674                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2675
2676                 if (complete)
2677                         complete_all(&pending->done);
2678         }
2679
2680         wait_for_completion(&pending->done);
2681
2682         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2683                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2684
2685         /*
2686          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2687          * have seen the completion and decremented the refcount
2688          */
2689         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2690
2691         /* ARGH */
2692         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2693
2694         return 0;
2695 }
2696
2697 /*
2698  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2699  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2700  * is removed from the allowed bitmask.
2701  *
2702  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2703  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2704  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2705  */
2706 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2707                                   const struct cpumask *new_mask,
2708                                   u32 flags)
2709 {
2710         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2711         unsigned int dest_cpu;
2712         struct rq_flags rf;
2713         struct rq *rq;
2714         int ret = 0;
2715
2716         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2717         update_rq_clock(rq);
2718
2719         if (p->flags & PF_KTHREAD || is_migration_disabled(p)) {
2720                 /*
2721                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2722                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2723                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2724                  *
2725                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2726                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2727                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2728                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2729                  */
2730                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2731         }
2732
2733         /*
2734          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2735          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2736          */
2737         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2738                 ret = -EINVAL;
2739                 goto out;
2740         }
2741
2742         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2743                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2744                         goto out;
2745
2746                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2747                                  is_migration_disabled(p) &&
2748                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2749                         ret = -EBUSY;
2750                         goto out;
2751                 }
2752         }
2753
2754         /*
2755          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2756          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2757          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2758          */
2759         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2760         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2761                 ret = -EINVAL;
2762                 goto out;
2763         }
2764
2765         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2766
2767         return affine_move_task(rq, p, &rf, dest_cpu, flags);
2768
2769 out:
2770         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2771
2772         return ret;
2773 }
2774
2775 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2776 {
2777         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2778 }
2779 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2780
2781 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2782 {
2783 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2784         /*
2785          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2786          * ttwu() will sort out the placement.
2787          */
2788         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2789                         !p->on_rq);
2790
2791         /*
2792          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
2793          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
2794          * time relying on p->on_rq.
2795          */
2796         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
2797                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
2798                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
2799
2800 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2801         /*
2802          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2803          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2804          *
2805          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2806          * see task_group().
2807          *
2808          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2809          * task_rq_lock().
2810          */
2811         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2812                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
2813 #endif
2814         /*
2815          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
2816          */
2817         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
2818
2819         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
2820 #endif
2821
2822         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2823
2824         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2825                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
2826                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
2827                 p->se.nr_migrations++;
2828                 rseq_migrate(p);
2829                 perf_event_task_migrate(p);
2830         }
2831
2832         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2833 }
2834
2835 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2836 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
2837 {
2838         if (task_on_rq_queued(p)) {
2839                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
2840                 struct rq_flags srf, drf;
2841
2842                 src_rq = task_rq(p);
2843                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
2844
2845                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
2846                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
2847
2848                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
2849                 set_task_cpu(p, cpu);
2850                 activate_task(dst_rq, p, 0);
2851                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
2852
2853                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
2854                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
2855
2856         } else {
2857                 /*
2858                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
2859                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
2860                  * previous CPU our target instead of where it really is.
2861                  */
2862                 p->wake_cpu = cpu;
2863         }
2864 }
2865
2866 struct migration_swap_arg {
2867         struct task_struct *src_task, *dst_task;
2868         int src_cpu, dst_cpu;
2869 };
2870
2871 static int migrate_swap_stop(void *data)
2872 {
2873         struct migration_swap_arg *arg = data;
2874         struct rq *src_rq, *dst_rq;
2875         int ret = -EAGAIN;
2876
2877         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
2878                 return -EAGAIN;
2879
2880         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
2881         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
2882
2883         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
2884                         &arg->dst_task->pi_lock);
2885         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
2886
2887         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
2888                 goto unlock;
2889
2890         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
2891                 goto unlock;
2892
2893         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
2894                 goto unlock;
2895
2896         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
2897                 goto unlock;
2898
2899         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
2900         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
2901
2902         ret = 0;
2903
2904 unlock:
2905         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
2906         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
2907         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
2908
2909         return ret;
2910 }
2911
2912 /*
2913  * Cross migrate two tasks
2914  */
2915 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
2916                 int target_cpu, int curr_cpu)
2917 {
2918         struct migration_swap_arg arg;
2919         int ret = -EINVAL;
2920
2921         arg = (struct migration_swap_arg){
2922                 .src_task = cur,
2923                 .src_cpu = curr_cpu,
2924                 .dst_task = p,
2925                 .dst_cpu = target_cpu,
2926         };
2927
2928         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
2929                 goto out;
2930
2931         /*
2932          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
2933          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
2934          */
2935         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
2936                 goto out;
2937
2938         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
2939                 goto out;
2940
2941         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
2942                 goto out;
2943
2944         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
2945         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
2946
2947 out:
2948         return ret;
2949 }
2950 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2951
2952 /*
2953  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2954  *
2955  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2956  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2957  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2958  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2959  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2960  * @p has remained unscheduled the whole time.
2961  *
2962  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2963  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2964  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2965  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2966  * waiting to become inactive.
2967  */
2968 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2969 {
2970         int running, queued;
2971         struct rq_flags rf;
2972         unsigned long ncsw;
2973         struct rq *rq;
2974
2975         for (;;) {
2976                 /*
2977                  * We do the initial early heuristics without holding
2978                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2979                  * the runqueue lock when things look like they will
2980                  * work out!
2981                  */
2982                 rq = task_rq(p);
2983
2984                 /*
2985                  * If the task is actively running on another CPU
2986                  * still, just relax and busy-wait without holding
2987                  * any locks.
2988                  *
2989                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2990                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2991                  * But we don't care, since "task_running()" will
2992                  * return false if the runqueue has changed and p
2993                  * is actually now running somewhere else!
2994                  */
2995                 while (task_running(rq, p)) {
2996                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2997                                 return 0;
2998                         cpu_relax();
2999                 }
3000
3001                 /*
3002                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
3003                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
3004                  * just go back and repeat.
3005                  */
3006                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
3007                 trace_sched_wait_task(p);
3008                 running = task_running(rq, p);
3009                 queued = task_on_rq_queued(p);
3010                 ncsw = 0;
3011                 if (!match_state || p->state == match_state)
3012                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
3013                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3014
3015                 /*
3016                  * If it changed from the expected state, bail out now.
3017                  */
3018                 if (unlikely(!ncsw))
3019                         break;
3020
3021                 /*
3022                  * Was it really running after all now that we
3023                  * checked with the proper locks actually held?
3024                  *
3025                  * Oops. Go back and try again..
3026                  */
3027                 if (unlikely(running)) {
3028                         cpu_relax();
3029                         continue;
3030                 }
3031
3032                 /*
3033                  * It's not enough that it's not actively running,
3034                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
3035                  * preempted!
3036                  *
3037                  * So if it was still runnable (but just not actively
3038                  * running right now), it's preempted, and we should
3039                  * yield - it could be a while.
3040                  */
3041                 if (unlikely(queued)) {
3042                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
3043
3044                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3045                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
3046                         continue;
3047                 }
3048
3049                 /*
3050                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
3051                  * runnable, which means that it will never become
3052                  * running in the future either. We're all done!
3053                  */
3054                 break;
3055         }
3056
3057         return ncsw;
3058 }
3059
3060 /***
3061  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3062  * @p: the to-be-kicked thread
3063  *
3064  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3065  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3066  *
3067  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3068  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3069  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3070  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3071  * achieved as well.
3072  */
3073 void kick_process(struct task_struct *p)
3074 {
3075         int cpu;
3076
3077         preempt_disable();
3078         cpu = task_cpu(p);
3079         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3080                 smp_send_reschedule(cpu);
3081         preempt_enable();
3082 }
3083 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3084
3085 /*
3086  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3087  *
3088  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3089  *
3090  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3091  *
3092  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3093  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3094  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3095  *    see it.
3096  *
3097  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3098  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3099  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3100  *    off.
3101  *
3102  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3103  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3104  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3105  * to satisfy the above rules.
3106  */
3107 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3108 {
3109         int nid = cpu_to_node(cpu);
3110         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3111         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3112         int dest_cpu;
3113
3114         /*
3115          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3116          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3117          * select the CPU on the other node.
3118          */
3119         if (nid != -1) {
3120                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3121
3122                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3123                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3124                         if (!cpu_active(dest_cpu))
3125                                 continue;
3126                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr))
3127                                 return dest_cpu;
3128                 }
3129         }
3130
3131         for (;;) {
3132                 /* Any allowed, online CPU? */
3133                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3134                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3135                                 continue;
3136
3137                         goto out;
3138                 }
3139
3140                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3141                 switch (state) {
3142                 case cpuset:
3143                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
3144                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
3145                                 state = possible;
3146                                 break;
3147                         }
3148                         fallthrough;
3149                 case possible:
3150                         /*
3151                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3152                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3153                          *
3154                          * More yuck to audit.
3155                          */
3156                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
3157                         state = fail;
3158                         break;
3159
3160                 case fail:
3161                         BUG();
3162                         break;
3163                 }
3164         }
3165
3166 out:
3167         if (state != cpuset) {
3168                 /*
3169                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3170                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3171                  * leave kernel.
3172                  */
3173                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3174                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3175                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3176                 }
3177         }
3178
3179         return dest_cpu;
3180 }
3181
3182 /*
3183  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3184  */
3185 static inline
3186 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3187 {
3188         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3189
3190         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3191                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3192         else
3193                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3194
3195         /*
3196          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3197          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3198          * CPU.
3199          *
3200          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3201          *
3202          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3203          *   not worry about this generic constraint ]
3204          */
3205         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3206                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3207
3208         return cpu;
3209 }
3210
3211 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3212 {
3213         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3214         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3215         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3216
3217         if (stop) {
3218                 /*
3219                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3220                  * userspace knows about and won't get confused about.
3221                  *
3222                  * Also, it will make PI more or less work without too
3223                  * much confusion -- but then, stop work should not
3224                  * rely on PI working anyway.
3225                  */
3226                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3227
3228                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3229
3230                 /*
3231                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3232                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3233                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3234                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3235                  * around the current task.
3236                  *
3237                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3238                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3239                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3240                  * own class.
3241                  */
3242                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3243         }
3244
3245         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3246
3247         if (old_stop) {
3248                 /*
3249                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3250                  * it can die in pieces.
3251                  */
3252                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3253         }
3254 }
3255
3256 #else /* CONFIG_SMP */
3257
3258 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3259                                          const struct cpumask *new_mask,
3260                                          u32 flags)
3261 {
3262         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3263 }
3264
3265 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3266
3267 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3268 {
3269         return false;
3270 }
3271
3272 #endif /* !CONFIG_SMP */
3273
3274 static void
3275 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3276 {
3277         struct rq *rq;
3278
3279         if (!schedstat_enabled())
3280                 return;
3281
3282         rq = this_rq();
3283
3284 #ifdef CONFIG_SMP
3285         if (cpu == rq->cpu) {
3286                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3287                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
3288         } else {
3289                 struct sched_domain *sd;
3290
3291                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
3292                 rcu_read_lock();
3293                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3294                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3295                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3296                                 break;
3297                         }
3298                 }
3299                 rcu_read_unlock();
3300         }
3301
3302         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3303                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
3304 #endif /* CONFIG_SMP */
3305
3306         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3307         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
3308
3309         if (wake_flags & WF_SYNC)
3310                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
3311 }
3312
3313 /*
3314  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
3315  */
3316 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3317                            struct rq_flags *rf)
3318 {
3319         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3320         p->state = TASK_RUNNING;
3321         trace_sched_wakeup(p);
3322
3323 #ifdef CONFIG_SMP
3324         if (p->sched_class->task_woken) {
3325                 /*
3326                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3327                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3328                  */
3329                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3330                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3331                 rq_repin_lock(rq, rf);
3332         }
3333
3334         if (rq->idle_stamp) {
3335                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3336                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3337
3338                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3339
3340                 if (rq->avg_idle > max)
3341                         rq->avg_idle = max;
3342
3343                 rq->wake_stamp = jiffies;
3344                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3345
3346                 rq->idle_stamp = 0;
3347         }
3348 #endif
3349 }
3350
3351 static void
3352 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3353                  struct rq_flags *rf)
3354 {
3355         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3356
3357         lockdep_assert_rq_held(rq);
3358
3359         if (p->sched_contributes_to_load)
3360                 rq->nr_uninterruptible--;
3361
3362 #ifdef CONFIG_SMP
3363         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3364                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3365         else
3366 #endif
3367         if (p->in_iowait) {
3368                 delayacct_blkio_end(p);
3369                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3370         }
3371
3372         activate_task(rq, p, en_flags);
3373         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3374 }
3375
3376 /*
3377  * Consider @p being inside a wait loop:
3378  *
3379  *   for (;;) {
3380  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3381  *
3382  *      if (CONDITION)
3383  *         break;
3384  *
3385  *      schedule();
3386  *   }
3387  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3388  *
3389  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3390  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3391  * an atomic manner.
3392  *
3393  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3394  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3395  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3396  * need to do a full wakeup with enqueue.
3397  *
3398  * Returns: %true when the wakeup is done,
3399  *          %false otherwise.
3400  */
3401 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3402 {
3403         struct rq_flags rf;
3404         struct rq *rq;
3405         int ret = 0;
3406
3407         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3408         if (task_on_rq_queued(p)) {
3409                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3410                 update_rq_clock(rq);
3411                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3412                 ret = 1;
3413         }
3414         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3415
3416         return ret;
3417 }
3418
3419 #ifdef CONFIG_SMP
3420 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3421 {
3422         struct llist_node *llist = arg;
3423         struct rq *rq = this_rq();
3424         struct task_struct *p, *t;
3425         struct rq_flags rf;
3426
3427         if (!llist)
3428                 return;
3429
3430         /*
3431          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3432          * Races such that false-negatives are possible, since they
3433          * are shorter lived that false-positives would be.
3434          */
3435         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3436
3437         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3438         update_rq_clock(rq);
3439
3440         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3441                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3442                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3443
3444                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3445                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3446
3447                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3448         }
3449
3450         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3451 }
3452
3453 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3454 {
3455         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3456
3457         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3458                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3459         else
3460                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3461 }
3462
3463 /*
3464  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3465  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3466  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3467  * of the wakeup instead of the waker.
3468  */
3469 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3470 {
3471         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3472
3473         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3474
3475         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3476         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3477 }
3478
3479 void wake_up_if_idle(int cpu)
3480 {
3481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3482         struct rq_flags rf;
3483
3484         rcu_read_lock();
3485
3486         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3487                 goto out;
3488
3489         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
3490                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3491         } else {
3492                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3493                 if (is_idle_task(rq->curr))
3494                         smp_send_reschedule(cpu);
3495                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3496                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3497         }
3498
3499 out:
3500         rcu_read_unlock();
3501 }
3502
3503 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3504 {
3505         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3506 }
3507
3508 static inline bool ttwu_queue_cond(int cpu, int wake_flags)
3509 {
3510         /*
3511          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3512          * in hotplug state.
3513          */
3514         if (!cpu_active(cpu))
3515                 return false;
3516
3517         /*
3518          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3519          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3520          */
3521         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3522                 return true;
3523
3524         /*
3525          * If the task is descheduling and the only running task on the
3526          * CPU then use the wakelist to offload the task activation to
3527          * the soon-to-be-idle CPU as the current CPU is likely busy.
3528          * nr_running is checked to avoid unnecessary task stacking.
3529          */
3530         if ((wake_flags & WF_ON_CPU) && cpu_rq(cpu)->nr_running <= 1)
3531                 return true;
3532
3533         return false;
3534 }
3535
3536 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3537 {
3538         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(cpu, wake_flags)) {
3539                 if (WARN_ON_ONCE(cpu == smp_processor_id()))
3540                         return false;
3541
3542                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3543                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3544                 return true;
3545         }
3546
3547         return false;
3548 }
3549
3550 #else /* !CONFIG_SMP */
3551
3552 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3553 {
3554         return false;
3555 }
3556
3557 #endif /* CONFIG_SMP */
3558
3559 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3560 {
3561         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3562         struct rq_flags rf;
3563
3564         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3565                 return;
3566
3567         rq_lock(rq, &rf);
3568         update_rq_clock(rq);
3569         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3570         rq_unlock(rq, &rf);
3571 }
3572
3573 /*
3574  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3575  *
3576  *  MIGRATION
3577  *
3578  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3579  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3580  * execution on its new CPU [c1].
3581  *
3582  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3583  *
3584  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3585  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3586  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3587  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3588  *
3589  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3590  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3591  *
3592  * Example:
3593  *
3594  *   CPU0            CPU1            CPU2
3595  *
3596  *   LOCK rq(0)->lock
3597  *   sched-out X
3598  *   sched-in Y
3599  *   UNLOCK rq(0)->lock
3600  *
3601  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3602  *                                   dequeue X
3603  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3604  *
3605  *                                   LOCK rq(1)->lock
3606  *                                   enqueue X
3607  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3608  *
3609  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3610  *                   sched-out Z
3611  *                   sched-in X
3612  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3613  *
3614  *
3615  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3616  *
3617  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3618  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3619  * chain to provide order. Instead we do:
3620  *
3621  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3622  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3623  *
3624  * Example:
3625  *
3626  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3627  *
3628  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3629  *   dequeue X
3630  *   sched-out X
3631  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3632  *
3633  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3634  *                    X->state = WAKING
3635  *                    set_task_cpu(X,2)
3636  *
3637  *                    LOCK rq(2)->lock
3638  *                    enqueue X
3639  *                    X->state = RUNNING
3640  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3641  *
3642  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3643  *                                          sched-out Z
3644  *                                          sched-in X
3645  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3646  *
3647  *                    UNLOCK X->pi_lock
3648  *   UNLOCK rq(0)->lock
3649  *
3650  *
3651  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
3652  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
3653  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
3654  */
3655
3656 /**
3657  * try_to_wake_up - wake up a thread
3658  * @p: the thread to be awakened
3659  * @state: the mask of task states that can be woken
3660  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
3661  *
3662  * Conceptually does:
3663  *
3664  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
3665  *
3666  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
3667  *
3668  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
3669  *
3670  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
3671  * with set_current_state().
3672  *
3673  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
3674  *
3675  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
3676  *  - p->sched_class
3677  *  - p->cpus_ptr
3678  *  - p->sched_task_group
3679  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
3680  *
3681  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
3682  * Takes rq->lock in:
3683  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
3684  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
3685  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
3686  *
3687  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
3688  * many memory barriers and their comments for details.
3689  *
3690  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
3691  *         %false otherwise.
3692  */
3693 static int
3694 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
3695 {
3696         unsigned long flags;
3697         int cpu, success = 0;
3698
3699         preempt_disable();
3700         if (p == current) {
3701                 /*
3702                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
3703                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
3704                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
3705                  * without taking any locks.
3706                  *
3707                  * In particular:
3708                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
3709                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
3710                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
3711                  */
3712                 if (!(p->state & state))
3713                         goto out;
3714
3715                 success = 1;
3716                 trace_sched_waking(p);
3717                 p->state = TASK_RUNNING;
3718                 trace_sched_wakeup(p);
3719                 goto out;
3720         }
3721
3722         /*
3723          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
3724          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
3725          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
3726          * in set_current_state() that the waiting thread does.
3727          */
3728         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3729         smp_mb__after_spinlock();
3730         if (!(p->state & state))
3731                 goto unlock;
3732
3733         trace_sched_waking(p);
3734
3735         /* We're going to change ->state: */
3736         success = 1;
3737
3738         /*
3739          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
3740          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
3741          * in smp_cond_load_acquire() below.
3742          *
3743          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
3744          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
3745          *   UNLOCK rq->lock
3746          *
3747          * __schedule() (switch to task 'p')
3748          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3749          *   smp_mb__after_spinlock();
3750          *   UNLOCK rq->lock
3751          *
3752          * [task p]
3753          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
3754          *
3755          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3756          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3757          *
3758          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
3759          */
3760         smp_rmb();
3761         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
3762                 goto unlock;
3763
3764 #ifdef CONFIG_SMP
3765         /*
3766          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
3767          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
3768          *
3769          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
3770          * from the runqueue.
3771          *
3772          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
3773          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
3774          *   UNLOCK rq->lock
3775          *
3776          * __schedule() (put 'p' to sleep)
3777          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3778          *   smp_mb__after_spinlock();
3779          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
3780          *
3781          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3782          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3783          *
3784          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
3785          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
3786          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
3787          */
3788         smp_acquire__after_ctrl_dep();
3789
3790         /*
3791          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
3792          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
3793          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
3794          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
3795          */
3796         p->state = TASK_WAKING;
3797
3798         /*
3799          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3800          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
3801          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
3802          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
3803          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
3804          *
3805          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
3806          *
3807          * set_task_cpu(p, cpu);
3808          *   STORE p->cpu = @cpu
3809          * __schedule() (switch to task 'p')
3810          *   LOCK rq->lock
3811          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
3812          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
3813          *
3814          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
3815          * scheduling.
3816          */
3817         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
3818             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags | WF_ON_CPU))
3819                 goto unlock;
3820
3821         /*
3822          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3823          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
3824          *
3825          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
3826          *
3827          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
3828          * their previous state and preserve Program Order.
3829          */
3830         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3831
3832         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
3833         if (task_cpu(p) != cpu) {
3834                 if (p->in_iowait) {
3835                         delayacct_blkio_end(p);
3836                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3837                 }
3838
3839                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
3840                 psi_ttwu_dequeue(p);
3841                 set_task_cpu(p, cpu);
3842         }
3843 #else
3844         cpu = task_cpu(p);
3845 #endif /* CONFIG_SMP */
3846
3847         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
3848 unlock:
3849         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3850 out:
3851         if (success)
3852                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
3853         preempt_enable();
3854
3855         return success;
3856 }
3857
3858 /**
3859  * try_invoke_on_locked_down_task - Invoke a function on task in fixed state
3860  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
3861  * @func: Function to invoke.
3862  * @arg: Argument to function.
3863  *
3864  * If the specified task can be quickly locked into a definite state
3865  * (either sleeping or on a given runqueue), arrange to keep it in that
3866  * state while invoking @func(@arg).  This function can use ->on_rq and
3867  * task_curr() to work out what the state is, if required.  Given that
3868  * @func can be invoked with a runqueue lock held, it had better be quite
3869  * lightweight.
3870  *
3871  * Returns:
3872  *      @false if the task slipped out from under the locks.
3873  *      @true if the task was locked onto a runqueue or is sleeping.
3874  *              However, @func can override this by returning @false.
3875  */
3876 bool try_invoke_on_locked_down_task(struct task_struct *p, bool (*func)(struct task_struct *t, void *arg), void *arg)
3877 {
3878         struct rq_flags rf;
3879         bool ret = false;
3880         struct rq *rq;
3881
3882         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
3883         if (p->on_rq) {
3884                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3885                 if (task_rq(p) == rq)
3886                         ret = func(p, arg);
3887                 rq_unlock(rq, &rf);
3888         } else {
3889                 switch (p->state) {
3890                 case TASK_RUNNING:
3891                 case TASK_WAKING:
3892                         break;
3893                 default:
3894                         smp_rmb(); // See smp_rmb() comment in try_to_wake_up().
3895                         if (!p->on_rq)
3896                                 ret = func(p, arg);
3897                 }
3898         }
3899         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
3900         return ret;
3901 }
3902
3903 /**
3904  * wake_up_process - Wake up a specific process
3905  * @p: The process to be woken up.
3906  *
3907  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
3908  * processes.
3909  *
3910  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
3911  *
3912  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
3913  */
3914 int wake_up_process(struct task_struct *p)
3915 {
3916         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
3917 }
3918 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
3919
3920 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
3921 {
3922         return try_to_wake_up(p, state, 0);
3923 }
3924
3925 /*
3926  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
3927  * p is forked by current.
3928  *
3929  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
3930  */
3931 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
3932 {
3933         p->on_rq                        = 0;
3934
3935         p->se.on_rq                     = 0;
3936         p->se.exec_start                = 0;
3937         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
3938         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
3939         p->se.nr_migrations             = 0;
3940         p->se.vruntime                  = 0;
3941         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
3942
3943 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3944         p->se.cfs_rq                    = NULL;
3945 #endif
3946
3947 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3948         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
3949         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
3950 #endif
3951
3952         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
3953         init_dl_task_timer(&p->dl);
3954         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
3955         __dl_clear_params(p);
3956
3957         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
3958         p->rt.timeout           = 0;
3959         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
3960         p->rt.on_rq             = 0;
3961         p->rt.on_list           = 0;
3962
3963 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3964         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
3965 #endif
3966
3967 #ifdef CONFIG_COMPACTION
3968         p->capture_control = NULL;
3969 #endif
3970         init_numa_balancing(clone_flags, p);
3971 #ifdef CONFIG_SMP
3972         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
3973         p->migration_pending = NULL;
3974 #endif
3975 }
3976
3977 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
3978
3979 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3980
3981 void set_numabalancing_state(bool enabled)
3982 {
3983         if (enabled)
3984                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
3985         else
3986                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
3987 }
3988
3989 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
3990 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
3991                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3992 {
3993         struct ctl_table t;
3994         int err;
3995         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
3996
3997         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
3998                 return -EPERM;
3999
4000         t = *table;
4001         t.data = &state;
4002         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4003         if (err < 0)
4004                 return err;
4005         if (write)
4006                 set_numabalancing_state(state);
4007         return err;
4008 }
4009 #endif
4010 #endif
4011
4012 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4013
4014 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4015
4016 static void set_schedstats(bool enabled)
4017 {
4018         if (enabled)
4019                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4020         else
4021                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4022 }
4023
4024 void force_schedstat_enabled(void)
4025 {
4026         if (!schedstat_enabled()) {
4027                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4028                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4029         }
4030 }
4031
4032 static int __init setup_schedstats(char *str)
4033 {
4034         int ret = 0;
4035         if (!str)
4036                 goto out;
4037
4038         if (!strcmp(str, "enable")) {
4039                 set_schedstats(true);
4040                 ret = 1;
4041         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4042                 set_schedstats(false);
4043                 ret = 1;
4044         }
4045 out:
4046         if (!ret)
4047                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4048
4049         return ret;
4050 }
4051 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4052
4053 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4054 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4055                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4056 {
4057         struct ctl_table t;
4058         int err;
4059         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4060
4061         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4062                 return -EPERM;
4063
4064         t = *table;
4065         t.data = &state;
4066         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4067         if (err < 0)
4068                 return err;
4069         if (write)
4070                 set_schedstats(state);
4071         return err;
4072 }
4073 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4074 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4075
4076 /*
4077  * fork()/clone()-time setup:
4078  */
4079 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4080 {
4081         unsigned long flags;
4082
4083         __sched_fork(clone_flags, p);
4084         /*
4085          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4086          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4087          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4088          */
4089         p->state = TASK_NEW;
4090
4091         /*
4092          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4093          */
4094         p->prio = current->normal_prio;
4095
4096         uclamp_fork(p);
4097
4098         /*
4099          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4100          */
4101         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4102                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4103                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4104                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4105                         p->rt_priority = 0;
4106                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4107                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4108
4109                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
4110                 set_load_weight(p, false);
4111
4112                 /*
4113                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4114                  * fulfilled its duty:
4115                  */
4116                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4117         }
4118
4119         if (dl_prio(p->prio))
4120                 return -EAGAIN;
4121         else if (rt_prio(p->prio))
4122                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4123         else
4124                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4125
4126         init_entity_runnable_average(&p->se);
4127
4128         /*
4129          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
4130          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
4131          * is ran before sched_fork().
4132          *
4133          * Silence PROVE_RCU.
4134          */
4135         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4136         rseq_migrate(p);
4137         /*
4138          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4139          * so use __set_task_cpu().
4140          */
4141         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4142         if (p->sched_class->task_fork)
4143                 p->sched_class->task_fork(p);
4144         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4145
4146 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4147         if (likely(sched_info_on()))
4148                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4149 #endif
4150 #if defined(CONFIG_SMP)
4151         p->on_cpu = 0;
4152 #endif
4153         init_task_preempt_count(p);
4154 #ifdef CONFIG_SMP
4155         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4156         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4157 #endif
4158         return 0;
4159 }
4160
4161 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4162 {
4163         uclamp_post_fork(p);
4164 }
4165
4166 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4167 {
4168         if (runtime == RUNTIME_INF)
4169                 return BW_UNIT;
4170
4171         /*
4172          * Doing this here saves a lot of checks in all
4173          * the calling paths, and returning zero seems
4174          * safe for them anyway.
4175          */
4176         if (period == 0)
4177                 return 0;
4178
4179         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4180 }
4181
4182 /*
4183  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4184  *
4185  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4186  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4187  * on the runqueue and wakes it.
4188  */
4189 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4190 {
4191         struct rq_flags rf;
4192         struct rq *rq;
4193
4194         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4195         p->state = TASK_RUNNING;
4196 #ifdef CONFIG_SMP
4197         /*
4198          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4199          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4200          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4201          *
4202          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4203          * as we're not fully set-up yet.
4204          */
4205         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4206         rseq_migrate(p);
4207         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4208 #endif
4209         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4210         update_rq_clock(rq);
4211         post_init_entity_util_avg(p);
4212
4213         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4214         trace_sched_wakeup_new(p);
4215         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4216 #ifdef CONFIG_SMP
4217         if (p->sched_class->task_woken) {
4218                 /*
4219                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4220                  * drop it.
4221                  */
4222                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4223                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4224                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4225         }
4226 #endif
4227         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4228 }
4229
4230 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4231
4232 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4233
4234 void preempt_notifier_inc(void)
4235 {
4236         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4237 }
4238 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4239
4240 void preempt_notifier_dec(void)
4241 {
4242         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4243 }
4244 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4245
4246 /**
4247  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4248  * @notifier: notifier struct to register
4249  */
4250 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4251 {
4252         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4253                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4254
4255         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4256 }
4257 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4258
4259 /**
4260  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4261  * @notifier: notifier struct to unregister
4262  *
4263  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4264  */
4265 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4266 {
4267         hlist_del(&notifier->link);
4268 }
4269 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4270
4271 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4272 {
4273         struct preempt_notifier *notifier;
4274
4275         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4276                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4277 }
4278
4279 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4280 {
4281         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4282                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4283 }
4284
4285 static void
4286 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4287                                    struct task_struct *next)
4288 {
4289         struct preempt_notifier *notifier;
4290
4291         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4292                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4293 }
4294
4295 static __always_inline void
4296 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4297                                  struct task_struct *next)
4298 {
4299         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4300                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4301 }
4302
4303 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4304
4305 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4306 {
4307 }
4308
4309 static inline void
4310 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4311                                  struct task_struct *next)
4312 {
4313 }
4314
4315 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4316
4317 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4318 {
4319 #ifdef CONFIG_SMP
4320         /*
4321          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4322          * such that any running task will have this set.
4323          *
4324          * See the ttwu() WF_ON_CPU case and its ordering comment.
4325          */
4326         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4327 #endif
4328 }
4329
4330 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4331 {
4332 #ifdef CONFIG_SMP
4333         /*
4334          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4335          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4336          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4337          * finished.
4338          *
4339          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4340          * happen before this.
4341          *
4342          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
4343          */
4344         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
4345 #endif
4346 }
4347
4348 #ifdef CONFIG_SMP
4349
4350 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4351 {
4352         void (*func)(struct rq *rq);
4353         struct callback_head *next;
4354
4355         lockdep_assert_rq_held(rq);
4356
4357         while (head) {
4358                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4359                 next = head->next;
4360                 head->next = NULL;
4361                 head = next;
4362
4363                 func(rq);
4364         }
4365 }
4366
4367 static void balance_push(struct rq *rq);
4368
4369 struct callback_head balance_push_callback = {
4370         .next = NULL,
4371         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4372 };
4373
4374 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4375 {
4376         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4377
4378         lockdep_assert_rq_held(rq);
4379         if (head)
4380                 rq->balance_callback = NULL;
4381
4382         return head;
4383 }
4384
4385 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4386 {
4387         do_balance_callbacks(rq, splice_balance_callbacks(rq));
4388 }
4389
4390 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4391 {
4392         unsigned long flags;
4393
4394         if (unlikely(head)) {
4395                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
4396                 do_balance_callbacks(rq, head);
4397                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
4398         }
4399 }
4400
4401 #else
4402
4403 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4404 {
4405 }
4406
4407 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4408 {
4409         return NULL;
4410 }
4411
4412 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4413 {
4414 }
4415
4416 #endif
4417
4418 static inline void
4419 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4420 {
4421         /*
4422          * Since the runqueue lock will be released by the next
4423          * task (which is an invalid locking op but in the case
4424          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4425          * do an early lockdep release here:
4426          */
4427         rq_unpin_lock(rq, rf);
4428         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
4429 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4430         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4431         rq_lockp(rq)->owner = next;
4432 #endif
4433 }
4434
4435 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4436 {
4437         /*
4438          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4439          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4440          * prev into current:
4441          */
4442         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4443         __balance_callbacks(rq);
4444         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
4445 }
4446
4447 /*
4448  * NOP if the arch has not defined these:
4449  */
4450
4451 #ifndef prepare_arch_switch
4452 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4453 #endif
4454
4455 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4456 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4457 #endif
4458
4459 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4460 {
4461 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4462         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4463                 __kmap_local_sched_out();
4464 #endif
4465 }
4466
4467 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4468 {
4469 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4470         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4471                 __kmap_local_sched_in();
4472 #endif
4473 }
4474
4475 /**
4476  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4477  * @rq: the runqueue preparing to switch
4478  * @prev: the current task that is being switched out
4479  * @next: the task we are going to switch to.
4480  *
4481  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4482  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4483  * switch.
4484  *
4485  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4486  * hooks.
4487  */
4488 static inline void
4489 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4490                     struct task_struct *next)
4491 {
4492         kcov_prepare_switch(prev);
4493         sched_info_switch(rq, prev, next);
4494         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4495         rseq_preempt(prev);
4496         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4497         kmap_local_sched_out();
4498         prepare_task(next);
4499         prepare_arch_switch(next);
4500 }
4501
4502 /**
4503  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4504  * @prev: the thread we just switched away from.
4505  *
4506  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4507  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4508  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4509  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4510  *
4511  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4512  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4513  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4514  * details.)
4515  *
4516  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4517  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4518  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4519  * because prev may have moved to another CPU.
4520  */
4521 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4522         __releases(rq->lock)
4523 {
4524         struct rq *rq = this_rq();
4525         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4526         long prev_state;
4527
4528         /*
4529          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4530          * because it left us after:
4531          *
4532          *      schedule()
4533          *        preempt_disable();                    // 1
4534          *        __schedule()
4535          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4536          *
4537          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
4538          */
4539         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
4540                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
4541                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
4542                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
4543
4544         rq->prev_mm = NULL;
4545
4546         /*
4547          * A task struct has one reference for the use as "current".
4548          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
4549          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
4550          * the scheduled task must drop that reference.
4551          *
4552          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
4553          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
4554          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
4555          * transition, resulting in a double drop.
4556          */
4557         prev_state = prev->state;
4558         vtime_task_switch(prev);
4559         perf_event_task_sched_in(prev, current);
4560         finish_task(prev);
4561         finish_lock_switch(rq);
4562         finish_arch_post_lock_switch();
4563         kcov_finish_switch(current);
4564         /*
4565          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
4566          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
4567          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
4568          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
4569          * disabled either.
4570          */
4571         kmap_local_sched_in();
4572
4573         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
4574         /*
4575          * When switching through a kernel thread, the loop in
4576          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
4577          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
4578          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
4579          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
4580          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
4581          *
4582          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
4583          *   provided by mmdrop(),
4584          * - a sync_core for SYNC_CORE.
4585          */
4586         if (mm) {
4587                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
4588                 mmdrop(mm);
4589         }
4590         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
4591                 if (prev->sched_class->task_dead)
4592                         prev->sched_class->task_dead(prev);
4593
4594                 /*
4595                  * Remove function-return probe instances associated with this
4596                  * task and put them back on the free list.
4597                  */
4598                 kprobe_flush_task(prev);
4599
4600                 /* Task is done with its stack. */
4601                 put_task_stack(prev);
4602
4603                 put_task_struct_rcu_user(prev);
4604         }
4605
4606         tick_nohz_task_switch();
4607         return rq;
4608 }
4609
4610 /**
4611  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
4612  * @prev: the thread we just switched away from.
4613  */
4614 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
4615         __releases(rq->lock)
4616 {
4617         /*
4618          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
4619          * finish_task_switch() for details.
4620          *
4621          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
4622          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
4623          * PREEMPT_COUNT kernels).
4624          */
4625
4626         finish_task_switch(prev);
4627         preempt_enable();
4628
4629         if (current->set_child_tid)
4630                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
4631
4632         calculate_sigpending();
4633 }
4634
4635 /*
4636  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
4637  */
4638 static __always_inline struct rq *
4639 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4640                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4641 {
4642         prepare_task_switch(rq, prev, next);
4643
4644         /*
4645          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
4646          * combine the page table reload and the switch backend into
4647          * one hypercall.
4648          */
4649         arch_start_context_switch(prev);
4650
4651         /*
4652          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
4653          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
4654          *
4655          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
4656          *   user ->   user   switch
4657          */
4658         if (!next->mm) {                                // to kernel
4659                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
4660
4661                 next->active_mm = prev->active_mm;
4662                 if (prev->mm)                           // from user
4663                         mmgrab(prev->active_mm);
4664                 else
4665                         prev->active_mm = NULL;
4666         } else {                                        // to user
4667                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
4668                 /*
4669                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
4670                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
4671                  *
4672                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
4673                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
4674                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
4675                  */
4676                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
4677
4678                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
4679                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
4680                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
4681                         prev->active_mm = NULL;
4682                 }
4683         }
4684
4685         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
4686
4687         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
4688
4689         /* Here we just switch the register state and the stack. */
4690         switch_to(prev, next, prev);
4691         barrier();
4692
4693         return finish_task_switch(prev);
4694 }
4695
4696 /*
4697  * nr_running and nr_context_switches:
4698  *
4699  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
4700  * threads, total number of context switches performed since bootup.
4701  */
4702 unsigned int nr_running(void)
4703 {
4704         unsigned int i, sum = 0;
4705
4706         for_each_online_cpu(i)
4707                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
4708
4709         return sum;
4710 }
4711
4712 /*
4713  * Check if only the current task is running on the CPU.
4714  *
4715  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
4716  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
4717  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
4718  *
4719  * - from a non-preemptible section (of course)
4720  *
4721  * - from a thread that is bound to a single CPU
4722  *
4723  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
4724  */
4725 bool single_task_running(void)
4726 {
4727         return raw_rq()->nr_running == 1;
4728 }
4729 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
4730
4731 unsigned long long nr_context_switches(void)
4732 {
4733         int i;
4734         unsigned long long sum = 0;
4735
4736         for_each_possible_cpu(i)
4737                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
4738
4739         return sum;
4740 }
4741
4742 /*
4743  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
4744  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
4745  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
4746  * it does become runnable.
4747  */
4748
4749 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
4750 {
4751         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
4752 }
4753
4754 /*
4755  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
4756  *
4757  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
4758  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
4759  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
4760  *
4761  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
4762  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
4763  * running and we'd not be idle.
4764  *
4765  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
4766  * is broken.
4767  *
4768  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
4769  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
4770  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
4771  * utilising both CPUs.
4772  *
4773  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
4774  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
4775  *
4776  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
4777  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
4778  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
4779  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
4780  *
4781  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
4782  */
4783
4784 unsigned int nr_iowait(void)
4785 {
4786         unsigned int i, sum = 0;
4787
4788         for_each_possible_cpu(i)
4789                 sum += nr_iowait_cpu(i);
4790
4791         return sum;
4792 }
4793
4794 #ifdef CONFIG_SMP
4795
4796 /*
4797  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
4798  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
4799  */
4800 void sched_exec(void)
4801 {
4802         struct task_struct *p = current;
4803         unsigned long flags;
4804         int dest_cpu;
4805
4806         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4807         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
4808         if (dest_cpu == smp_processor_id())
4809                 goto unlock;
4810
4811         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
4812                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4813
4814                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4815                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
4816                 return;
4817         }
4818 unlock:
4819         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4820 }
4821
4822 #endif
4823
4824 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4825 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
4826
4827 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4828 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
4829
4830 /*
4831  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
4832  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
4833  * we observe a high rate of cache misses in practice.
4834  * Prefetching this data results in improved performance.
4835  */
4836 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
4837 {
4838 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4839         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
4840 #else
4841         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
4842 #endif
4843         prefetch(curr);
4844         prefetch(&curr->exec_start);
4845 }
4846
4847 /*
4848  * Return accounted runtime for the task.
4849  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4850  * pending runtime that have not been accounted yet.
4851  */
4852 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4853 {
4854         struct rq_flags rf;
4855         struct rq *rq;
4856         u64 ns;
4857
4858 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
4859         /*
4860          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
4861          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
4862          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
4863          *
4864          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
4865          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
4866          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
4867          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
4868          * been accounted, so we're correct here as well.
4869          */
4870         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
4871                 return p->se.sum_exec_runtime;
4872 #endif
4873
4874         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4875         /*
4876          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
4877          * project cycles that may never be accounted to this
4878          * thread, breaking clock_gettime().
4879          */
4880         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
4881                 prefetch_curr_exec_start(p);
4882                 update_rq_clock(rq);
4883                 p->sched_class->update_curr(rq);
4884         }
4885         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4886         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4887
4888         return ns;
4889 }
4890
4891 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4892 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
4893 {
4894         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
4895         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
4896         static bool warned_once;
4897
4898         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
4899                 return 0;
4900
4901         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
4902                 return 0;
4903
4904         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
4905                 return 0;
4906
4907         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
4908                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
4909                 rq->ticks_without_resched = 0;
4910                 return 0;
4911         }
4912
4913         rq->ticks_without_resched++;
4914         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
4915         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
4916                 return 0;
4917
4918         warned_once = true;
4919
4920         return resched_latency;
4921 }
4922
4923 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
4924 {
4925         long val;
4926
4927         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
4928                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
4929                 return 1;
4930         }
4931
4932         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
4933         return 1;
4934 }
4935 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
4936 #else
4937 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
4938 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4939
4940 /*
4941  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4942  * We call it with interrupts disabled.
4943  */
4944 void scheduler_tick(void)
4945 {
4946         int cpu = smp_processor_id();
4947         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4948         struct task_struct *curr = rq->curr;
4949         struct rq_flags rf;
4950         unsigned long thermal_pressure;
4951         u64 resched_latency;
4952
4953         arch_scale_freq_tick();
4954         sched_clock_tick();
4955
4956         rq_lock(rq, &rf);
4957
4958         update_rq_clock(rq);
4959         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
4960         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
4961         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4962         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
4963                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
4964         calc_global_load_tick(rq);
4965
4966         rq_unlock(rq, &rf);
4967
4968         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
4969                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
4970
4971         perf_event_task_tick();
4972
4973 #ifdef CONFIG_SMP
4974         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4975         trigger_load_balance(rq);
4976 #endif
4977 }
4978
4979 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
4980
4981 struct tick_work {
4982         int                     cpu;
4983         atomic_t                state;
4984         struct delayed_work     work;
4985 };
4986 /* Values for ->state, see diagram below. */
4987 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
4988 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
4989 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
4990
4991 /*
4992  * State diagram for ->state:
4993  *
4994  *
4995  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
4996  *                    |   ^
4997  *                    |   |
4998  *                    |   | sched_tick_remote()
4999  *                    |   |
5000  *                    |   |
5001  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5002  *                    |   ^
5003  *                    |   |
5004  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5005  *                    |   |
5006  *                    V   |
5007  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5008  *
5009  *
5010  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5011  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5012  */
5013
5014 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5015
5016 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5017 {
5018         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5019         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5020         int cpu = twork->cpu;
5021         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5022         struct task_struct *curr;
5023         struct rq_flags rf;
5024         u64 delta;
5025         int os;
5026
5027         /*
5028          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5029          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5030          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5031          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5032          * of when exactly it is running.
5033          */
5034         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
5035                 goto out_requeue;
5036
5037         rq_lock_irq(rq, &rf);
5038         curr = rq->curr;
5039         if (cpu_is_offline(cpu))
5040                 goto out_unlock;
5041
5042         update_rq_clock(rq);
5043
5044         if (!is_idle_task(curr)) {
5045                 /*
5046                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
5047                  * amount of time.
5048                  */
5049                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5050                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5051         }
5052         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5053
5054         calc_load_nohz_remote(rq);
5055 out_unlock:
5056         rq_unlock_irq(rq, &rf);
5057 out_requeue:
5058
5059         /*
5060          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5061          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5062          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5063          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5064          */
5065         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5066         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5067         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5068                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5069 }
5070
5071 static void sched_tick_start(int cpu)
5072 {
5073         int os;
5074         struct tick_work *twork;
5075
5076         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
5077                 return;
5078
5079         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5080
5081         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5082         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5083         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5084         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5085                 twork->cpu = cpu;
5086                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5087                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5088         }
5089 }
5090
5091 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5092 static void sched_tick_stop(int cpu)
5093 {
5094         struct tick_work *twork;
5095         int os;
5096
5097         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
5098                 return;
5099
5100         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5101
5102         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5103         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5104         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5105         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5106         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5107 }
5108 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5109
5110 int __init sched_tick_offload_init(void)
5111 {
5112         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5113         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5114         return 0;
5115 }
5116
5117 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5118 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5119 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5120 #endif
5121
5122 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5123                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5124 /*
5125  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5126  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5127  */
5128 static inline void preempt_latency_start(int val)
5129 {
5130         if (preempt_count() == val) {
5131                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5132 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5133                 current->preempt_disable_ip = ip;
5134 #endif
5135                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5136         }
5137 }
5138
5139 void preempt_count_add(int val)
5140 {
5141 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5142         /*
5143          * Underflow?
5144          */
5145         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5146                 return;
5147 #endif
5148         __preempt_count_add(val);
5149 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5150         /*
5151          * Spinlock count overflowing soon?
5152          */
5153         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5154                                 PREEMPT_MASK - 10);
5155 #endif
5156         preempt_latency_start(val);
5157 }
5158 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5159 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5160
5161 /*
5162  * If the value passed in equals to the current preempt count
5163  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5164  */
5165 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5166 {
5167         if (preempt_count() == val)
5168                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5169 }
5170
5171 void preempt_count_sub(int val)
5172 {
5173 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5174         /*
5175          * Underflow?
5176          */
5177         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5178                 return;
5179         /*
5180          * Is the spinlock portion underflowing?
5181          */
5182         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5183                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5184                 return;
5185 #endif
5186
5187         preempt_latency_stop(val);
5188         __preempt_count_sub(val);
5189 }
5190 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5191 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5192
5193 #else
5194 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5195 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5196 #endif
5197
5198 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5199 {
5200 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5201         return p->preempt_disable_ip;
5202 #else
5203         return 0;
5204 #endif
5205 }
5206
5207 /*
5208  * Print scheduling while atomic bug:
5209  */
5210 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5211 {
5212         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5213         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5214
5215         if (oops_in_progress)
5216                 return;
5217
5218         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5219                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5220
5221         debug_show_held_locks(prev);
5222         print_modules();
5223         if (irqs_disabled())
5224                 print_irqtrace_events(prev);
5225         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5226             && in_atomic_preempt_off()) {
5227                 pr_err("Preemption disabled at:");
5228                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5229         }
5230         if (panic_on_warn)
5231                 panic("scheduling while atomic\n");
5232
5233         dump_stack();
5234         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5235 }
5236
5237 /*
5238  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5239  */
5240 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5241 {
5242 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5243         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5244                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5245
5246         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5247                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5248 #endif
5249
5250 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5251         if (!preempt && prev->state && prev->non_block_count) {
5252                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5253                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5254                 dump_stack();
5255                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5256         }
5257 #endif
5258
5259         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5260                 __schedule_bug(prev);
5261                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5262         }
5263         rcu_sleep_check();
5264         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5265
5266         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5267
5268         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5269 }
5270
5271 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5272                                   struct rq_flags *rf)
5273 {
5274 #ifdef CONFIG_SMP
5275         const struct sched_class *class;
5276         /*
5277          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5278          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5279          * state as before we took rq->lock.
5280          *
5281          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5282          * a runnable task of @class priority or higher.
5283          */
5284         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5285                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5286                         break;
5287         }
5288 #endif
5289
5290         put_prev_task(rq, prev);
5291 }
5292
5293 /*
5294  * Pick up the highest-prio task:
5295  */
5296 static inline struct task_struct *
5297 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5298 {
5299         const struct sched_class *class;
5300         struct task_struct *p;
5301
5302         /*
5303          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5304          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5305          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5306          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
5307          */
5308         if (likely(prev->sched_class <= &fair_sched_class &&
5309                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
5310
5311                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
5312                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
5313                         goto restart;
5314
5315                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
5316                 if (!p) {
5317                         put_prev_task(rq, prev);
5318                         p = pick_next_task_idle(rq);
5319                 }
5320
5321                 return p;
5322         }
5323
5324 restart:
5325         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5326
5327         for_each_class(class) {
5328                 p = class->pick_next_task(rq);
5329                 if (p)
5330                         return p;
5331         }
5332
5333         /* The idle class should always have a runnable task: */
5334         BUG();
5335 }
5336
5337 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
5338 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
5339 {
5340         return (task_rq(t)->idle == t);
5341 }
5342
5343 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
5344 {
5345         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
5346 }
5347
5348 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
5349 {
5350         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
5351                 return true;
5352
5353         return a->core_cookie == b->core_cookie;
5354 }
5355
5356 // XXX fairness/fwd progress conditions
5357 /*
5358  * Returns
5359  * - NULL if there is no runnable task for this class.
5360  * - the highest priority task for this runqueue if it matches
5361  *   rq->core->core_cookie or its priority is greater than max.
5362  * - Else returns idle_task.
5363  */
5364 static struct task_struct *
5365 pick_task(struct rq *rq, const struct sched_class *class, struct task_struct *max, bool in_fi)
5366 {
5367         struct task_struct *class_pick, *cookie_pick;
5368         unsigned long cookie = rq->core->core_cookie;
5369
5370         class_pick = class->pick_task(rq);
5371         if (!class_pick)
5372                 return NULL;
5373
5374         if (!cookie) {
5375                 /*
5376                  * If class_pick is tagged, return it only if it has
5377                  * higher priority than max.
5378                  */
5379                 if (max && class_pick->core_cookie &&
5380                     prio_less(class_pick, max, in_fi))
5381                         return idle_sched_class.pick_task(rq);
5382
5383                 return class_pick;
5384         }
5385
5386         /*
5387          * If class_pick is idle or matches cookie, return early.
5388          */
5389         if (cookie_equals(class_pick, cookie))
5390                 return class_pick;
5391
5392         cookie_pick = sched_core_find(rq, cookie);
5393
5394         /*
5395          * If class > max && class > cookie, it is the highest priority task on
5396          * the core (so far) and it must be selected, otherwise we must go with
5397          * the cookie pick in order to satisfy the constraint.
5398          */
5399         if (prio_less(cookie_pick, class_pick, in_fi) &&
5400             (!max || prio_less(max, class_pick, in_fi)))
5401                 return class_pick;
5402
5403         return cookie_pick;
5404 }
5405
5406 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
5407
5408 static struct task_struct *
5409 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5410 {
5411         struct task_struct *next, *max = NULL;
5412         const struct sched_class *class;
5413         const struct cpumask *smt_mask;
5414         bool fi_before = false;
5415         int i, j, cpu, occ = 0;
5416         bool need_sync;
5417
5418         if (!sched_core_enabled(rq))
5419                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5420
5421         cpu = cpu_of(rq);
5422
5423         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
5424         if (cpu_is_offline(cpu)) {
5425                 /*
5426                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
5427                  * coming online. core_pick would already be migrated to
5428                  * another cpu during offline.
5429                  */
5430                 rq->core_pick = NULL;
5431                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5432         }
5433
5434         /*
5435          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
5436          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
5437          * pick yet, do so now.
5438          *
5439          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
5440          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
5441          * selection. In this case, do a core-wide selection.
5442          */
5443         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
5444             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
5445             rq->core_pick) {
5446                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
5447
5448                 next = rq->core_pick;
5449                 if (next != prev) {
5450                         put_prev_task(rq, prev);
5451                         set_next_task(rq, next);
5452                 }
5453
5454                 rq->core_pick = NULL;
5455                 return next;
5456         }
5457
5458         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5459
5460         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5461         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
5462
5463         /* reset state */
5464         rq->core->core_cookie = 0UL;
5465         if (rq->core->core_forceidle) {
5466                 need_sync = true;
5467                 fi_before = true;
5468                 rq->core->core_forceidle = false;
5469         }
5470
5471         /*
5472          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
5473          *
5474          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
5475          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
5476          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
5477          *
5478          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
5479          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
5480          */
5481         rq->core->core_task_seq++;
5482
5483         /*
5484          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
5485          * and there are no cookied tasks running on siblings.
5486          */
5487         if (!need_sync) {
5488                 for_each_class(class) {
5489                         next = class->pick_task(rq);
5490                         if (next)
5491                                 break;
5492                 }
5493
5494                 if (!next->core_cookie) {
5495                         rq->core_pick = NULL;
5496                         /*
5497                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
5498                          * unconstrained picks as well.
5499                          */
5500                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
5501                         task_vruntime_update(rq, next, false);
5502                         goto done;
5503                 }
5504         }
5505
5506         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5507                 struct rq *rq_i = cpu_rq(i);
5508
5509                 rq_i->core_pick = NULL;
5510
5511                 if (i != cpu)
5512                         update_rq_clock(rq_i);
5513         }
5514
5515         /*
5516          * Try and select tasks for each sibling in descending sched_class
5517          * order.
5518          */
5519         for_each_class(class) {
5520 again:
5521                 for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
5522                         struct rq *rq_i = cpu_rq(i);
5523                         struct task_struct *p;
5524
5525                         if (rq_i->core_pick)
5526                                 continue;
5527
5528                         /*
5529                          * If this sibling doesn't yet have a suitable task to
5530                          * run; ask for the most eligible task, given the
5531                          * highest priority task already selected for this
5532                          * core.
5533                          */
5534                         p = pick_task(rq_i, class, max, fi_before);
5535                         if (!p)
5536                                 continue;
5537
5538                         if (!is_task_rq_idle(p))
5539                                 occ++;
5540
5541                         rq_i->core_pick = p;
5542                         if (rq_i->idle == p && rq_i->nr_running) {
5543                                 rq->core->core_forceidle = true;
5544                                 if (!fi_before)
5545                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
5546                         }
5547
5548                         /*
5549                          * If this new candidate is of higher priority than the
5550                          * previous; and they're incompatible; we need to wipe
5551                          * the slate and start over. pick_task makes sure that
5552                          * p's priority is more than max if it doesn't match
5553                          * max's cookie.
5554                          *
5555                          * NOTE: this is a linear max-filter and is thus bounded
5556                          * in execution time.
5557                          */
5558                         if (!max || !cookie_match(max, p)) {
5559                                 struct task_struct *old_max = max;
5560
5561                                 rq->core->core_cookie = p->core_cookie;
5562                                 max = p;
5563
5564                                 if (old_max) {
5565                                         rq->core->core_forceidle = false;
5566                                         for_each_cpu(j, smt_mask) {
5567                                                 if (j == i)
5568                                                         continue;
5569
5570                                                 cpu_rq(j)->core_pick = NULL;
5571                                         }
5572                                         occ = 1;
5573                                         goto again;
5574                                 }
5575                         }
5576                 }
5577         }
5578
5579         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
5580         next = rq->core_pick;
5581         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
5582
5583         /* Something should have been selected for current CPU */
5584         WARN_ON_ONCE(!next);
5585
5586         /*
5587          * Reschedule siblings
5588          *
5589          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
5590          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
5591          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
5592          * non-matching user state.
5593          */
5594         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5595                 struct rq *rq_i = cpu_rq(i);
5596
5597                 /*
5598                  * An online sibling might have gone offline before a task
5599                  * could be picked for it, or it might be offline but later
5600                  * happen to come online, but its too late and nothing was
5601                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
5602                  * so ignore it.
5603                  */
5604                 if (!rq_i->core_pick)
5605                         continue;
5606
5607                 /*
5608                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
5609                  * fi_before     fi      update?
5610                  *  0            0       1
5611                  *  0            1       1
5612                  *  1            0       1
5613                  *  1            1       0
5614                  */
5615                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle))
5616                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, rq->core->core_forceidle);
5617
5618                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
5619
5620                 if (i == cpu) {
5621                         rq_i->core_pick = NULL;
5622                         continue;
5623                 }
5624
5625                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
5626                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
5627
5628                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
5629                         rq_i->core_pick = NULL;
5630                         continue;
5631                 }
5632
5633                 resched_curr(rq_i);
5634         }
5635
5636 done:
5637         set_next_task(rq, next);
5638         return next;
5639 }
5640
5641 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
5642 {
5643         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
5644         struct task_struct *p;
5645         unsigned long cookie;
5646         bool success = false;
5647
5648         local_irq_disable();
5649         double_rq_lock(dst, src);
5650
5651         cookie = dst->core->core_cookie;
5652         if (!cookie)
5653                 goto unlock;
5654
5655         if (dst->curr != dst->idle)
5656                 goto unlock;
5657
5658         p = sched_core_find(src, cookie);
5659         if (p == src->idle)
5660                 goto unlock;
5661
5662         do {
5663                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
5664                         goto next;
5665
5666                 if (!cpumask_test_cpu(this, &p->cpus_mask))
5667                         goto next;
5668
5669                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
5670                         goto next;
5671
5672                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
5673                 deactivate_task(src, p, 0);
5674                 set_task_cpu(p, this);
5675                 activate_task(dst, p, 0);
5676                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5677
5678                 resched_curr(dst);
5679
5680                 success = true;
5681                 break;
5682
5683 next:
5684                 p = sched_core_next(p, cookie);
5685         } while (p);
5686
5687 unlock:
5688         double_rq_unlock(dst, src);
5689         local_irq_enable();
5690
5691         return success;
5692 }
5693
5694 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
5695 {
5696         int i;
5697
5698         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu) {
5699                 if (i == cpu)
5700                         continue;
5701
5702                 if (need_resched())
5703                         break;
5704
5705                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
5706                         return true;
5707         }
5708
5709         return false;
5710 }
5711
5712 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
5713 {
5714         struct sched_domain *sd;
5715         int cpu = cpu_of(rq);
5716
5717         preempt_disable();
5718         rcu_read_lock();
5719         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
5720         for_each_domain(cpu, sd) {
5721                 if (need_resched())
5722                         break;
5723
5724                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
5725                         break;
5726         }
5727         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
5728         rcu_read_unlock();
5729         preempt_enable();
5730 }
5731
5732 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, core_balance_head);
5733
5734 void queue_core_balance(struct rq *rq)
5735 {
5736         if (!sched_core_enabled(rq))
5737                 return;
5738
5739         if (!rq->core->core_cookie)
5740                 return;
5741
5742         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
5743                 return;
5744
5745         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
5746 }
5747
5748 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
5749 {
5750         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5751         struct rq *rq, *core_rq = NULL;
5752         int i;
5753
5754         core_rq = cpu_rq(cpu)->core;
5755
5756         if (!core_rq) {
5757                 for_each_cpu(i, smt_mask) {
5758                         rq = cpu_rq(i);
5759                         if (rq->core && rq->core == rq)
5760                                 core_rq = rq;
5761                 }
5762
5763                 if (!core_rq)
5764                         core_rq = cpu_rq(cpu);
5765
5766                 for_each_cpu(i, smt_mask) {
5767                         rq = cpu_rq(i);
5768
5769                         WARN_ON_ONCE(rq->core && rq->core != core_rq);
5770                         rq->core = core_rq;
5771                 }
5772         }
5773 }
5774 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
5775
5776 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
5777
5778 static struct task_struct *
5779 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5780 {
5781         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5782 }
5783
5784 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
5785
5786 /*
5787  * __schedule() is the main scheduler function.
5788  *
5789  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
5790  *
5791  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
5792  *
5793  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
5794  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
5795  *
5796  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
5797  *      interrupt handler scheduler_tick().
5798  *
5799  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
5800  *      task to the run-queue and that's it.
5801  *
5802  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
5803  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
5804  *      called on the nearest possible occasion:
5805  *
5806  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
5807  *
5808  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
5809  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
5810  *           spin_unlock()!)
5811  *
5812  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
5813  *           preemptible context
5814  *
5815  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
5816  *         then at the next:
5817  *
5818  *          - cond_resched() call
5819  *          - explicit schedule() call
5820  *          - return from syscall or exception to user-space
5821  *          - return from interrupt-handler to user-space
5822  *
5823  * WARNING: must be called with preemption disabled!
5824  */
5825 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
5826 {
5827         struct task_struct *prev, *next;
5828         unsigned long *switch_count;
5829         unsigned long prev_state;
5830         struct rq_flags rf;
5831         struct rq *rq;
5832         int cpu;
5833
5834         cpu = smp_processor_id();
5835         rq = cpu_rq(cpu);
5836         prev = rq->curr;
5837
5838         schedule_debug(prev, preempt);
5839
5840         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
5841                 hrtick_clear(rq);
5842
5843         local_irq_disable();
5844         rcu_note_context_switch(preempt);
5845
5846         /*
5847          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
5848          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
5849          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
5850          *
5851          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
5852          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
5853          *                                        wake_up_state(p, state)
5854          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
5855          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
5856          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
5857          *
5858          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
5859          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
5860          */
5861         rq_lock(rq, &rf);
5862         smp_mb__after_spinlock();
5863
5864         /* Promote REQ to ACT */
5865         rq->clock_update_flags <<= 1;
5866         update_rq_clock(rq);
5867
5868         switch_count = &prev->nivcsw;
5869
5870         /*
5871          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
5872          * that:
5873          *
5874          *  - we form a control dependency vs deactivate_task() below.
5875          *  - ptrace_{,un}freeze_traced() can change ->state underneath us.
5876          */
5877         prev_state = prev->state;
5878         if (!preempt && prev_state) {
5879                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
5880                         prev->state = TASK_RUNNING;
5881                 } else {
5882                         prev->sched_contributes_to_load =
5883                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
5884                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
5885                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
5886
5887                         if (prev->sched_contributes_to_load)
5888                                 rq->nr_uninterruptible++;
5889
5890                         /*
5891                          * __schedule()                 ttwu()
5892                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
5893                          *   if (prev_state)                goto out;
5894                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
5895                          *                                p->state = TASK_WAKING
5896                          *
5897                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
5898                          *
5899                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
5900                          */
5901                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
5902
5903                         if (prev->in_iowait) {
5904                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5905                                 delayacct_blkio_start();
5906                         }
5907                 }
5908                 switch_count = &prev->nvcsw;
5909         }
5910
5911         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
5912         clear_tsk_need_resched(prev);
5913         clear_preempt_need_resched();
5914 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5915         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
5916 #endif
5917
5918         if (likely(prev != next)) {
5919                 rq->nr_switches++;
5920                 /*
5921                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
5922                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
5923                  */
5924                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
5925                 /*
5926                  * The membarrier system call requires each architecture
5927                  * to have a full memory barrier after updating
5928                  * rq->curr, before returning to user-space.
5929                  *
5930                  * Here are the schemes providing that barrier on the
5931                  * various architectures:
5932                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
5933                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
5934                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
5935                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
5936                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
5937                  *   is a RELEASE barrier),
5938                  */
5939                 ++*switch_count;
5940
5941                 migrate_disable_switch(rq, prev);
5942                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
5943
5944                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
5945
5946                 /* Also unlocks the rq: */
5947                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
5948         } else {
5949                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5950
5951                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
5952                 __balance_callbacks(rq);
5953                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
5954         }
5955 }
5956
5957 void __noreturn do_task_dead(void)
5958 {
5959         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
5960         set_special_state(TASK_DEAD);
5961
5962         /* Tell freezer to ignore us: */
5963         current->flags |= PF_NOFREEZE;
5964
5965         __schedule(false);
5966         BUG();
5967
5968         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
5969         for (;;)
5970                 cpu_relax();
5971 }
5972
5973 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
5974 {
5975         unsigned int task_flags;
5976
5977         if (task_is_running(tsk))
5978                 return;
5979
5980         task_flags = tsk->flags;
5981         /*
5982          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
5983          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
5984          * As this function is called inside the schedule() context,
5985          * we disable preemption to avoid it calling schedule() again
5986          * in the possible wakeup of a kworker and because wq_worker_sleeping()
5987          * requires it.
5988          */
5989         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
5990                 preempt_disable();
5991                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
5992                         wq_worker_sleeping(tsk);
5993                 else
5994                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
5995                 preempt_enable_no_resched();
5996         }
5997
5998         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
5999                 return;
6000
6001         /*
6002          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6003          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6004          */
6005         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
6006                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
6007 }
6008
6009 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6010 {
6011         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6012                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6013                         wq_worker_running(tsk);
6014                 else
6015                         io_wq_worker_running(tsk);
6016         }
6017 }
6018
6019 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6020 {
6021         struct task_struct *tsk = current;
6022
6023         sched_submit_work(tsk);
6024         do {
6025                 preempt_disable();
6026                 __schedule(false);
6027                 sched_preempt_enable_no_resched();
6028         } while (need_resched());
6029         sched_update_worker(tsk);
6030 }
6031 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6032
6033 /*
6034  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6035  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6036  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6037  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6038  * (schedule out non-voluntarily).
6039  *
6040  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6041  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6042  */
6043 void __sched schedule_idle(void)
6044 {
6045         /*
6046          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6047          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6048          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6049          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6050          * TASK_RUNNING state.
6051          */
6052         WARN_ON_ONCE(current->state);
6053         do {
6054                 __schedule(false);
6055         } while (need_resched());
6056 }
6057
6058 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
6059 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6060 {
6061         /*
6062          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6063          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6064          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6065          * we find a better solution.
6066          *
6067          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6068          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6069          * too frequently to make sense yet.
6070          */
6071         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6072         schedule();
6073         exception_exit(prev_state);
6074 }
6075 #endif
6076
6077 /**
6078  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6079  *
6080  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6081  */
6082 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6083 {
6084         sched_preempt_enable_no_resched();
6085         schedule();
6086         preempt_disable();
6087 }
6088
6089 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6090 {
6091         do {
6092                 /*
6093                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6094                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6095                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6096                  * by the function tracer will call this function again and
6097                  * cause infinite recursion.
6098                  *
6099                  * Preemption must be disabled here before the function
6100                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6101                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6102                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6103                  * which can also be traced by the function tracer.
6104                  */
6105                 preempt_disable_notrace();
6106                 preempt_latency_start(1);
6107                 __schedule(true);
6108                 preempt_latency_stop(1);
6109                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6110
6111                 /*
6112                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6113                  * between schedule and now.
6114                  */
6115         } while (need_resched());
6116 }
6117
6118 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6119 /*
6120  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6121  * off of preempt_enable.
6122  */
6123 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6124 {
6125         /*
6126          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6127          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6128          */
6129         if (likely(!preemptible()))
6130                 return;
6131
6132         preempt_schedule_common();
6133 }
6134 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6135 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6136
6137 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6138 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6139 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6140 #endif
6141
6142
6143 /**
6144  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6145  *
6146  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6147  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6148  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6149  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6150  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6151  * to be called when the system is still in usermode.
6152  *
6153  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6154  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6155  * calling the scheduler.
6156  */
6157 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6158 {
6159         enum ctx_state prev_ctx;
6160
6161         if (likely(!preemptible()))
6162                 return;
6163
6164         do {
6165                 /*
6166                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6167                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6168                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6169                  * by the function tracer will call this function again and
6170                  * cause infinite recursion.
6171                  *
6172                  * Preemption must be disabled here before the function
6173                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6174                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6175                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6176                  * which can also be traced by the function tracer.
6177                  */
6178                 preempt_disable_notrace();
6179                 preempt_latency_start(1);
6180                 /*
6181                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6182                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6183                  * an infinite recursion.
6184                  */
6185                 prev_ctx = exception_enter();
6186                 __schedule(true);
6187                 exception_exit(prev_ctx);
6188
6189                 preempt_latency_stop(1);
6190                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6191         } while (need_resched());
6192 }
6193 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6194
6195 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6196 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6197 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6198 #endif
6199
6200 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6201
6202 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6203
6204 #include <linux/entry-common.h>
6205
6206 /*
6207  * SC:cond_resched
6208  * SC:might_resched
6209  * SC:preempt_schedule
6210  * SC:preempt_schedule_notrace
6211  * SC:irqentry_exit_cond_resched
6212  *
6213  *
6214  * NONE:
6215  *   cond_resched               <- __cond_resched
6216  *   might_resched              <- RET0
6217  *   preempt_schedule           <- NOP
6218  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
6219  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
6220  *
6221  * VOLUNTARY:
6222  *   cond_resched               <- __cond_resched
6223  *   might_resched              <- __cond_resched
6224  *   preempt_schedule           <- NOP
6225  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
6226  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
6227  *
6228  * FULL:
6229  *   cond_resched               <- RET0
6230  *   might_resched              <- RET0
6231  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
6232  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
6233  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
6234  */
6235
6236 enum {
6237         preempt_dynamic_none = 0,
6238         preempt_dynamic_voluntary,
6239         preempt_dynamic_full,
6240 };
6241
6242 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
6243
6244 int sched_dynamic_mode(const char *str)
6245 {
6246         if (!strcmp(str, "none"))
6247                 return preempt_dynamic_none;
6248
6249         if (!strcmp(str, "voluntary"))
6250                 return preempt_dynamic_voluntary;
6251
6252         if (!strcmp(str, "full"))
6253                 return preempt_dynamic_full;
6254
6255         return -EINVAL;
6256 }
6257
6258 void sched_dynamic_update(int mode)
6259 {
6260         /*
6261          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
6262          * the ZERO state, which is invalid.
6263          */
6264         static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6265         static_call_update(might_resched, __cond_resched);
6266         static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6267         static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6268         static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
6269
6270         switch (mode) {
6271         case preempt_dynamic_none:
6272                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6273                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
6274                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
6275                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
6276                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
6277                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
6278                 break;
6279
6280         case preempt_dynamic_voluntary:
6281                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6282                 static_call_update(might_resched, __cond_resched);
6283                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
6284                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
6285                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
6286                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
6287                 break;
6288
6289         case preempt_dynamic_full:
6290                 static_call_update(cond_resched, (void *)&__static_call_return0);
6291                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
6292                 static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6293                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6294                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
6295                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
6296                 break;
6297         }
6298
6299         preempt_dynamic_mode = mode;
6300 }
6301
6302 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
6303 {
6304         int mode = sched_dynamic_mode(str);
6305         if (mode < 0) {
6306                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
6307                 return 1;
6308         }
6309
6310         sched_dynamic_update(mode);
6311         return 0;
6312 }
6313 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
6314
6315 #endif /* CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
6316
6317 /*
6318  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6319  * off of irq context.
6320  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6321  * protect us against recursive calling from irq.
6322  */
6323 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6324 {
6325         enum ctx_state prev_state;
6326
6327         /* Catch callers which need to be fixed */
6328         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
6329
6330         prev_state = exception_enter();
6331
6332         do {
6333                 preempt_disable();
6334                 local_irq_enable();
6335                 __schedule(true);
6336                 local_irq_disable();
6337                 sched_preempt_enable_no_resched();
6338         } while (need_resched());
6339
6340         exception_exit(prev_state);
6341 }
6342
6343 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
6344                           void *key)
6345 {
6346         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
6347         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
6348 }
6349 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
6350
6351 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6352
6353 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
6354 {
6355         if (pi_task)
6356                 prio = min(prio, pi_task->prio);
6357
6358         return prio;
6359 }
6360
6361 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6362 {
6363         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
6364
6365         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
6366 }
6367
6368 /*
6369  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6370  * @p: task to boost
6371  * @pi_task: donor task
6372  *
6373  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6374  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6375  *
6376  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
6377  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
6378  */
6379 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
6380 {
6381         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
6382                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6383         const struct sched_class *prev_class;
6384         struct rq_flags rf;
6385         struct rq *rq;
6386
6387         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
6388         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
6389
6390         /*
6391          * If nothing changed; bail early.
6392          */
6393         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6394                 return;
6395
6396         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
6397         update_rq_clock(rq);
6398         /*
6399          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
6400          * either lock.
6401          *
6402          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
6403          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
6404          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
6405          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
6406          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
6407          */
6408         p->pi_top_task = pi_task;
6409
6410         /*
6411          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
6412          */
6413         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6414                 goto out_unlock;
6415
6416         /*
6417          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
6418          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
6419          *
6420          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
6421          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
6422          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
6423          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
6424          * with interrupts disabled and will complete the lock
6425          * protected section without being interrupted. So there is no
6426          * real need to boost.
6427          */
6428         if (unlikely(p == rq->idle)) {
6429                 WARN_ON(p != rq->curr);
6430                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
6431                 goto out_unlock;
6432         }
6433
6434         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
6435         oldprio = p->prio;
6436
6437         if (oldprio == prio)
6438                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
6439
6440         prev_class = p->sched_class;
6441         queued = task_on_rq_queued(p);
6442         running = task_current(rq, p);
6443         if (queued)
6444                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
6445         if (running)
6446                 put_prev_task(rq, p);
6447
6448         /*
6449          * Boosting condition are:
6450          * 1. -rt task is running and holds mutex A
6451          *      --> -dl task blocks on mutex A
6452          *
6453          * 2. -dl task is running and holds mutex A
6454          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
6455          *          running task
6456          */
6457         if (dl_prio(prio)) {
6458                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
6459                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
6460                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
6461                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
6462                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
6463                 } else {
6464                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6465                 }
6466                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6467         } else if (rt_prio(prio)) {
6468                 if (dl_prio(oldprio))
6469                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6470                 if (oldprio < prio)
6471                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
6472                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6473         } else {
6474                 if (dl_prio(oldprio))
6475                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6476                 if (rt_prio(oldprio))
6477                         p->rt.timeout = 0;
6478                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6479         }
6480
6481         p->prio = prio;
6482
6483         if (queued)
6484                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
6485         if (running)
6486                 set_next_task(rq, p);
6487
6488         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6489 out_unlock:
6490         /* Avoid rq from going away on us: */
6491         preempt_disable();
6492
6493         rq_unpin_lock(rq, &rf);
6494         __balance_callbacks(rq);
6495         raw_spin_rq_unlock(rq);
6496
6497         preempt_enable();
6498 }
6499 #else
6500 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6501 {
6502         return prio;
6503 }
6504 #endif
6505
6506 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6507 {
6508         bool queued, running;
6509         int old_prio;
6510         struct rq_flags rf;
6511         struct rq *rq;
6512
6513         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6514                 return;
6515         /*
6516          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6517          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6518          */
6519         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6520         update_rq_clock(rq);
6521
6522         /*
6523          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6524          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6525          * it won't have any effect on scheduling until the task is
6526          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
6527          */
6528         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
6529                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6530                 goto out_unlock;
6531         }
6532         queued = task_on_rq_queued(p);
6533         running = task_current(rq, p);
6534         if (queued)
6535                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
6536         if (running)
6537                 put_prev_task(rq, p);
6538
6539         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6540         set_load_weight(p, true);
6541         old_prio = p->prio;
6542         p->prio = effective_prio(p);
6543
6544         if (queued)
6545                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
6546         if (running)
6547                 set_next_task(rq, p);
6548
6549         /*
6550          * If the task increased its priority or is running and
6551          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6552          */
6553         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
6554
6555 out_unlock:
6556         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6557 }
6558 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6559
6560 /*
6561  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6562  * @p: task
6563  * @nice: nice value
6564  */
6565 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6566 {
6567         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
6568         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
6569
6570         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
6571                 capable(CAP_SYS_NICE));
6572 }
6573
6574 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6575
6576 /*
6577  * sys_nice - change the priority of the current process.
6578  * @increment: priority increment
6579  *
6580  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6581  * does similar things.
6582  */
6583 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6584 {
6585         long nice, retval;
6586
6587         /*
6588          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6589          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6590          * and we have a single winner.
6591          */
6592         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
6593         nice = task_nice(current) + increment;
6594
6595         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
6596         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6597                 return -EPERM;
6598
6599         retval = security_task_setnice(current, nice);
6600         if (retval)
6601                 return retval;
6602
6603         set_user_nice(current, nice);
6604         return 0;
6605 }
6606
6607 #endif
6608
6609 /**
6610  * task_prio - return the priority value of a given task.
6611  * @p: the task in question.
6612  *
6613  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
6614  *
6615  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
6616  *
6617  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
6618  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
6619  * deadline                     -101             -1           0
6620  */
6621 int task_prio(const struct task_struct *p)
6622 {
6623         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6624 }
6625
6626 /**
6627  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
6628  * @cpu: the processor in question.
6629  *
6630  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
6631  */
6632 int idle_cpu(int cpu)
6633 {
6634         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6635
6636         if (rq->curr != rq->idle)
6637                 return 0;
6638
6639         if (rq->nr_running)
6640                 return 0;
6641
6642 #ifdef CONFIG_SMP
6643         if (rq->ttwu_pending)
6644                 return 0;
6645 #endif
6646
6647         return 1;
6648 }
6649
6650 /**
6651  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
6652  * @cpu: the CPU in question.
6653  *
6654  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
6655  */
6656 int available_idle_cpu(int cpu)
6657 {
6658         if (!idle_cpu(cpu))
6659                 return 0;
6660
6661         if (vcpu_is_preempted(cpu))
6662                 return 0;
6663
6664         return 1;
6665 }
6666
6667 /**
6668  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
6669  * @cpu: the processor in question.
6670  *
6671  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
6672  */
6673 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6674 {
6675         return cpu_rq(cpu)->idle;
6676 }
6677
6678 #ifdef CONFIG_SMP
6679 /*
6680  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
6681  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
6682  *
6683  * The scheduler tracks the following metrics:
6684  *
6685  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
6686  *   cpu_bw_dl()
6687  *
6688  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
6689  * synchronized windows and are thus directly comparable.
6690  *
6691  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
6692  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
6693  * in the irq utilization.
6694  *
6695  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
6696  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
6697  * required to meet deadlines.
6698  */
6699 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
6700                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
6701                                  struct task_struct *p)
6702 {
6703         unsigned long dl_util, util, irq;
6704         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6705
6706         if (!uclamp_is_used() &&
6707             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
6708                 return max;
6709         }
6710
6711         /*
6712          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
6713          * because of inaccuracies in how we track these -- see
6714          * update_irq_load_avg().
6715          */
6716         irq = cpu_util_irq(rq);
6717         if (unlikely(irq >= max))
6718                 return max;
6719
6720         /*
6721          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
6722          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
6723          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
6724          * to obtain the CPU's actual utilization.
6725          *
6726          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
6727          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
6728          * tasks.
6729          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
6730          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
6731          */
6732         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
6733         if (type == FREQUENCY_UTIL)
6734                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
6735
6736         dl_util = cpu_util_dl(rq);
6737
6738         /*
6739          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
6740          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
6741          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
6742          * that we select f_max when there is no idle time.
6743          *
6744          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
6745          * saturation when we should -- something for later.
6746          */
6747         if (util + dl_util >= max)
6748                 return max;
6749
6750         /*
6751          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
6752          * include util_dl and ignore dl_bw.
6753          */
6754         if (type == ENERGY_UTIL)
6755                 util += dl_util;
6756
6757         /*
6758          * There is still idle time; further improve the number by using the
6759          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
6760          * need to scale the task numbers:
6761          *
6762          *              max - irq
6763          *   U' = irq + --------- * U
6764          *                 max
6765          */
6766         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
6767         util += irq;
6768
6769         /*
6770          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
6771          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
6772          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
6773          * periods of time.
6774          *
6775          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
6776          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
6777          * an interface. So, we only do the latter for now.
6778          */
6779         if (type == FREQUENCY_UTIL)
6780                 util += cpu_bw_dl(rq);
6781
6782         return min(max, util);
6783 }
6784
6785 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
6786 {
6787         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu_rq(cpu)), max,
6788                                   ENERGY_UTIL, NULL);
6789 }
6790 #endif /* CONFIG_SMP */
6791
6792 /**
6793  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6794  * @pid: the pid in question.
6795  *
6796  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
6797  */
6798 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6799 {
6800         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6801 }
6802
6803 /*
6804  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
6805  * it calls know not to change it.
6806  */
6807 #define SETPARAM_POLICY -1
6808
6809 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
6810                 const struct sched_attr *attr)
6811 {
6812         int policy = attr->sched_policy;
6813
6814         if (policy == SETPARAM_POLICY)
6815                 policy = p->policy;
6816
6817         p->policy = policy;
6818
6819         if (dl_policy(policy))
6820                 __setparam_dl(p, attr);
6821         else if (fair_policy(policy))
6822                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
6823
6824         /*
6825          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
6826          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
6827          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
6828          */
6829         p->rt_priority = attr->sched_priority;
6830         p->normal_prio = normal_prio(p);
6831         set_load_weight(p, true);
6832 }
6833
6834 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
6835 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
6836                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
6837 {
6838         /*
6839          * If params can't change scheduling class changes aren't allowed
6840          * either.
6841          */
6842         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
6843                 return;
6844
6845         __setscheduler_params(p, attr);
6846
6847         /*
6848          * Keep a potential priority boosting if called from
6849          * sched_setscheduler().
6850          */
6851         p->prio = normal_prio(p);
6852         if (keep_boost)
6853                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
6854
6855         if (dl_prio(p->prio))
6856                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6857         else if (rt_prio(p->prio))
6858                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6859         else
6860                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6861 }
6862
6863 /*
6864  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
6865  */
6866 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6867 {
6868         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6869         bool match;
6870
6871         rcu_read_lock();
6872         pcred = __task_cred(p);
6873         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
6874                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
6875         rcu_read_unlock();
6876         return match;
6877 }
6878
6879 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
6880                                 const struct sched_attr *attr,
6881                                 bool user, bool pi)
6882 {
6883         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
6884                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
6885         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
6886         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
6887         const struct sched_class *prev_class;
6888         struct callback_head *head;
6889         struct rq_flags rf;
6890         int reset_on_fork;
6891         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6892         struct rq *rq;
6893
6894         /* The pi code expects interrupts enabled */
6895         BUG_ON(pi && in_interrupt());
6896 recheck:
6897         /* Double check policy once rq lock held: */
6898         if (policy < 0) {
6899                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6900                 policy = oldpolicy = p->policy;
6901         } else {
6902                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
6903
6904                 if (!valid_policy(policy))
6905                         return -EINVAL;
6906         }
6907
6908         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
6909                 return -EINVAL;
6910
6911         /*
6912          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6913          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6914          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6915          */
6916         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
6917                 return -EINVAL;
6918         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
6919             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
6920                 return -EINVAL;
6921
6922         /*
6923          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6924          */
6925         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6926                 if (fair_policy(policy)) {
6927                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
6928                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
6929                                 return -EPERM;
6930                 }
6931
6932                 if (rt_policy(policy)) {
6933                         unsigned long rlim_rtprio =
6934                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
6935
6936                         /* Can't set/change the rt policy: */
6937                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6938                                 return -EPERM;
6939
6940                         /* Can't increase priority: */
6941                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
6942                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
6943                                 return -EPERM;
6944                 }
6945
6946                  /*
6947                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
6948                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
6949                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
6950                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
6951                   */
6952                 if (dl_policy(policy))
6953                         return -EPERM;
6954
6955                 /*
6956                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
6957                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
6958                  */
6959                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
6960                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
6961                                 return -EPERM;
6962                 }
6963
6964                 /* Can't change other user's priorities: */
6965                 if (!check_same_owner(p))
6966                         return -EPERM;
6967
6968                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
6969                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6970                         return -EPERM;
6971         }
6972
6973         if (user) {
6974                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
6975                         return -EINVAL;
6976
6977                 retval = security_task_setscheduler(p);
6978                 if (retval)
6979                         return retval;
6980         }
6981
6982         /* Update task specific "requested" clamps */
6983         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
6984                 retval = uclamp_validate(p, attr);
6985                 if (retval)
6986                         return retval;
6987         }
6988
6989         if (pi)
6990                 cpuset_read_lock();
6991
6992         /*
6993          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6994          * changing the priority of the task:
6995          *
6996          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
6997          * runqueue lock must be held.
6998          */
6999         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7000         update_rq_clock(rq);
7001
7002         /*
7003          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7004          */
7005         if (p == rq->stop) {
7006                 retval = -EINVAL;
7007                 goto unlock;
7008         }
7009
7010         /*
7011          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7012          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7013          */
7014         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7015                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7016                         goto change;
7017                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7018                         goto change;
7019                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7020                         goto change;
7021                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7022                         goto change;
7023
7024                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7025                 retval = 0;
7026                 goto unlock;
7027         }
7028 change:
7029
7030         if (user) {
7031 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7032                 /*
7033                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7034                  * assigned.
7035                  */
7036                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7037                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7038                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7039                         retval = -EPERM;
7040                         goto unlock;
7041                 }
7042 #endif
7043 #ifdef CONFIG_SMP
7044                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7045                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7046                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7047
7048                         /*
7049                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7050                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7051                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7052                          */
7053                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7054                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7055                                 retval = -EPERM;
7056                                 goto unlock;
7057                         }
7058                 }
7059 #endif
7060         }
7061
7062         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7063         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7064                 policy = oldpolicy = -1;
7065                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7066                 if (pi)
7067                         cpuset_read_unlock();
7068                 goto recheck;
7069         }
7070
7071         /*
7072          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7073          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7074          * is available.
7075          */
7076         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7077                 retval = -EBUSY;
7078                 goto unlock;
7079         }
7080
7081         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7082         oldprio = p->prio;
7083
7084         if (pi) {
7085                 /*
7086                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7087                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7088                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7089                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7090                  * itself.
7091                  */
7092                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
7093                 if (new_effective_prio == oldprio)
7094                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7095         }
7096
7097         queued = task_on_rq_queued(p);
7098         running = task_current(rq, p);
7099         if (queued)
7100                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7101         if (running)
7102                 put_prev_task(rq, p);
7103
7104         prev_class = p->sched_class;
7105
7106         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
7107         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7108
7109         if (queued) {
7110                 /*
7111                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7112                  * increased (user space view).
7113                  */
7114                 if (oldprio < p->prio)
7115                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7116
7117                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7118         }
7119         if (running)
7120                 set_next_task(rq, p);
7121
7122         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7123
7124         /* Avoid rq from going away on us: */
7125         preempt_disable();
7126         head = splice_balance_callbacks(rq);
7127         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7128
7129         if (pi) {
7130                 cpuset_read_unlock();
7131                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7132         }
7133
7134         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7135         balance_callbacks(rq, head);
7136         preempt_enable();
7137
7138         return 0;
7139
7140 unlock:
7141         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7142         if (pi)
7143                 cpuset_read_unlock();
7144         return retval;
7145 }
7146
7147 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7148                                const struct sched_param *param, bool check)
7149 {
7150         struct sched_attr attr = {
7151                 .sched_policy   = policy,
7152                 .sched_priority = param->sched_priority,
7153                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7154         };
7155
7156         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7157         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7158                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7159                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7160                 attr.sched_policy = policy;
7161         }
7162
7163         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7164 }
7165 /**
7166  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7167  * @p: the task in question.
7168  * @policy: new policy.
7169  * @param: structure containing the new RT priority.
7170  *
7171  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7172  *
7173  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7174  *
7175  * NOTE that the task may be already dead.
7176  */
7177 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7178                        const struct sched_param *param)
7179 {
7180         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7181 }
7182
7183 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7184 {
7185         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7186 }
7187
7188 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7189 {
7190         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7191 }
7192 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7193
7194 /**
7195  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7196  * @p: the task in question.
7197  * @policy: new policy.
7198  * @param: structure containing the new RT priority.
7199  *
7200  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7201  * current context has permission.  For example, this is needed in
7202  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7203  * but our caller might not have that capability.
7204  *
7205  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7206  */
7207 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7208                                const struct sched_param *param)
7209 {
7210         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7211 }
7212
7213 /*
7214  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7215  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7216  * be doing.
7217  *
7218  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7219  *
7220  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7221  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7222  * and smash them together and still expect them to work.
7223  *
7224  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7225  *
7226  *   MAX_RT_PRIO / 2
7227  *
7228  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7229  * know enough information to make a sensible choice.
7230  */
7231 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7232 {
7233         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7234         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7235 }
7236 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7237
7238 /*
7239  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7240  */
7241 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7242 {
7243         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7244         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7245 }
7246 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7247
7248 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7249 {
7250         struct sched_attr attr = {
7251                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7252                 .sched_nice = nice,
7253         };
7254         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7255 }
7256 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7257
7258 static int
7259 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7260 {
7261         struct sched_param lparam;
7262         struct task_struct *p;
7263         int retval;
7264
7265         if (!param || pid < 0)
7266                 return -EINVAL;
7267         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7268                 return -EFAULT;
7269
7270         rcu_read_lock();
7271         retval = -ESRCH;
7272         p = find_process_by_pid(pid);
7273         if (likely(p))
7274                 get_task_struct(p);
7275         rcu_read_unlock();
7276
7277         if (likely(p)) {
7278                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7279                 put_task_struct(p);
7280         }
7281
7282         return retval;
7283 }
7284
7285 /*
7286  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7287  */
7288 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7289 {
7290         u32 size;
7291         int ret;
7292
7293         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7294         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7295
7296         ret = get_user(size, &uattr->size);
7297         if (ret)
7298                 return ret;
7299
7300         /* ABI compatibility quirk: */
7301         if (!size)
7302                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
7303         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
7304                 goto err_size;
7305
7306         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
7307         if (ret) {
7308                 if (ret == -E2BIG)
7309                         goto err_size;
7310                 return ret;
7311         }
7312
7313         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
7314             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
7315                 return -EINVAL;
7316
7317         /*
7318          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
7319          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
7320          */
7321         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7322
7323         return 0;
7324
7325 err_size:
7326         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
7327         return -E2BIG;
7328 }
7329
7330 /**
7331  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
7332  * @pid: the pid in question.
7333  * @policy: new policy.
7334  * @param: structure containing the new RT priority.
7335  *
7336  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7337  */
7338 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
7339 {
7340         if (policy < 0)
7341                 return -EINVAL;
7342
7343         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
7344 }
7345
7346 /**
7347  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
7348  * @pid: the pid in question.
7349  * @param: structure containing the new RT priority.
7350  *
7351  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7352  */
7353 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7354 {
7355         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
7356 }
7357
7358 /**
7359  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
7360  * @pid: the pid in question.
7361  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7362  * @flags: for future extension.
7363  */
7364 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7365                                unsigned int, flags)
7366 {
7367         struct sched_attr attr;
7368         struct task_struct *p;
7369         int retval;
7370
7371         if (!uattr || pid < 0 || flags)
7372                 return -EINVAL;
7373
7374         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
7375         if (retval)
7376                 return retval;
7377
7378         if ((int)attr.sched_policy < 0)
7379                 return -EINVAL;
7380         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
7381                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
7382
7383         rcu_read_lock();
7384         retval = -ESRCH;
7385         p = find_process_by_pid(pid);
7386         if (likely(p))
7387                 get_task_struct(p);
7388         rcu_read_unlock();
7389
7390         if (likely(p)) {
7391                 retval = sched_setattr(p, &attr);
7392                 put_task_struct(p);
7393         }
7394
7395         return retval;
7396 }
7397
7398 /**
7399  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
7400  * @pid: the pid in question.
7401  *
7402  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
7403  * code.
7404  */
7405 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
7406 {
7407         struct task_struct *p;
7408         int retval;
7409
7410         if (pid < 0)
7411                 return -EINVAL;
7412
7413         retval = -ESRCH;
7414         rcu_read_lock();
7415         p = find_process_by_pid(pid);
7416         if (p) {
7417                 retval = security_task_getscheduler(p);
7418                 if (!retval)
7419                         retval = p->policy
7420                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
7421         }
7422         rcu_read_unlock();
7423         return retval;
7424 }
7425
7426 /**
7427  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
7428  * @pid: the pid in question.
7429  * @param: structure containing the RT priority.
7430  *
7431  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
7432  * code.
7433  */
7434 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7435 {
7436         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
7437         struct task_struct *p;
7438         int retval;
7439
7440         if (!param || pid < 0)
7441                 return -EINVAL;
7442
7443         rcu_read_lock();
7444         p = find_process_by_pid(pid);
7445         retval = -ESRCH;
7446         if (!p)
7447                 goto out_unlock;
7448
7449         retval = security_task_getscheduler(p);
7450         if (retval)
7451                 goto out_unlock;
7452
7453         if (task_has_rt_policy(p))
7454                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
7455         rcu_read_unlock();
7456
7457         /*
7458          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
7459          */
7460         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
7461
7462         return retval;
7463
7464 out_unlock:
7465         rcu_read_unlock();
7466         return retval;
7467 }
7468
7469 /*
7470  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
7471  * than what user-space knows about) to user-space.
7472  *
7473  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
7474  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
7475  * have the same size.
7476  */
7477 static int
7478 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
7479                         struct sched_attr *kattr,
7480                         unsigned int usize)
7481 {
7482         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
7483
7484         if (!access_ok(uattr, usize))
7485                 return -EFAULT;
7486
7487         /*
7488          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
7489          *
7490          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
7491          *
7492          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
7493          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
7494          *
7495          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
7496          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
7497          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
7498          * which is set to ksize in this case.
7499          */
7500         kattr->size = min(usize, ksize);
7501
7502         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
7503                 return -EFAULT;
7504
7505         return 0;
7506 }
7507
7508 /**
7509  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
7510  * @pid: the pid in question.
7511  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7512  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
7513  * @flags: for future extension.
7514  */
7515 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7516                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
7517 {
7518         struct sched_attr kattr = { };
7519         struct task_struct *p;
7520         int retval;
7521
7522         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
7523             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
7524                 return -EINVAL;
7525
7526         rcu_read_lock();
7527         p = find_process_by_pid(pid);
7528         retval = -ESRCH;
7529         if (!p)
7530                 goto out_unlock;
7531
7532         retval = security_task_getscheduler(p);
7533         if (retval)
7534                 goto out_unlock;
7535
7536         kattr.sched_policy = p->policy;
7537         if (p->sched_reset_on_fork)
7538                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7539         if (task_has_dl_policy(p))
7540                 __getparam_dl(p, &kattr);
7541         else if (task_has_rt_policy(p))
7542                 kattr.sched_priority = p->rt_priority;
7543         else
7544                 kattr.sched_nice = task_nice(p);
7545
7546 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
7547         /*
7548          * This could race with another potential updater, but this is fine
7549          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
7550          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
7551          */
7552         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
7553         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
7554 #endif
7555
7556         rcu_read_unlock();
7557
7558         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
7559
7560 out_unlock:
7561         rcu_read_unlock();
7562         return retval;
7563 }
7564
7565 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
7566 {
7567         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
7568         struct task_struct *p;
7569         int retval;
7570
7571         rcu_read_lock();
7572
7573         p = find_process_by_pid(pid);
7574         if (!p) {
7575                 rcu_read_unlock();
7576                 return -ESRCH;
7577         }
7578
7579         /* Prevent p going away */
7580         get_task_struct(p);
7581         rcu_read_unlock();
7582
7583         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
7584                 retval = -EINVAL;
7585                 goto out_put_task;
7586         }
7587         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
7588                 retval = -ENOMEM;
7589                 goto out_put_task;
7590         }
7591         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
7592                 retval = -ENOMEM;
7593                 goto out_free_cpus_allowed;
7594         }
7595         retval = -EPERM;
7596         if (!check_same_owner(p)) {
7597                 rcu_read_lock();
7598                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
7599                         rcu_read_unlock();
7600                         goto out_free_new_mask;
7601                 }
7602                 rcu_read_unlock();
7603         }
7604
7605         retval = security_task_setscheduler(p);
7606         if (retval)
7607                 goto out_free_new_mask;
7608
7609
7610         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
7611         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
7612
7613         /*
7614          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
7615          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
7616          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
7617          * root_domain.
7618          */
7619 #ifdef CONFIG_SMP
7620         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
7621                 rcu_read_lock();
7622                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
7623                         retval = -EBUSY;
7624                         rcu_read_unlock();
7625                         goto out_free_new_mask;
7626                 }
7627                 rcu_read_unlock();
7628         }
7629 #endif
7630 again:
7631         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK);
7632
7633         if (!retval) {
7634                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
7635                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
7636                         /*
7637                          * We must have raced with a concurrent cpuset
7638                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
7639                          * cpuset's cpus_allowed
7640                          */
7641                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
7642                         goto again;
7643                 }
7644         }
7645 out_free_new_mask:
7646         free_cpumask_var(new_mask);
7647 out_free_cpus_allowed:
7648         free_cpumask_var(cpus_allowed);
7649 out_put_task:
7650         put_task_struct(p);
7651         return retval;
7652 }
7653
7654 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
7655                              struct cpumask *new_mask)
7656 {
7657         if (len < cpumask_size())
7658                 cpumask_clear(new_mask);
7659         else if (len > cpumask_size())
7660                 len = cpumask_size();
7661
7662         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
7663 }
7664
7665 /**
7666  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
7667  * @pid: pid of the process
7668  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
7669  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
7670  *
7671  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7672  */
7673 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
7674                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
7675 {
7676         cpumask_var_t new_mask;
7677         int retval;
7678
7679         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
7680                 return -ENOMEM;
7681
7682         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
7683         if (retval == 0)
7684                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
7685         free_cpumask_var(new_mask);
7686         return retval;
7687 }
7688
7689 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
7690 {
7691         struct task_struct *p;
7692         unsigned long flags;
7693         int retval;
7694
7695         rcu_read_lock();
7696
7697         retval = -ESRCH;
7698         p = find_process_by_pid(pid);
7699         if (!p)
7700                 goto out_unlock;
7701
7702         retval = security_task_getscheduler(p);
7703         if (retval)
7704                 goto out_unlock;
7705
7706         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7707         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
7708         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7709
7710 out_unlock:
7711         rcu_read_unlock();
7712
7713         return retval;
7714 }
7715
7716 /**
7717  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
7718  * @pid: pid of the process
7719  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
7720  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
7721  *
7722  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
7723  * error code otherwise.
7724  */
7725 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
7726                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
7727 {
7728         int ret;
7729         cpumask_var_t mask;
7730
7731         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
7732                 return -EINVAL;
7733         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
7734                 return -EINVAL;
7735
7736         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
7737                 return -ENOMEM;
7738
7739         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
7740         if (ret == 0) {
7741                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
7742
7743                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
7744                         ret = -EFAULT;
7745                 else
7746                         ret = retlen;
7747         }
7748         free_cpumask_var(mask);
7749
7750         return ret;
7751 }
7752
7753 static void do_sched_yield(void)
7754 {
7755         struct rq_flags rf;
7756         struct rq *rq;
7757
7758         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
7759
7760         schedstat_inc(rq->yld_count);
7761         current->sched_class->yield_task(rq);
7762
7763         preempt_disable();
7764         rq_unlock_irq(rq, &rf);
7765         sched_preempt_enable_no_resched();
7766
7767         schedule();
7768 }
7769
7770 /**
7771  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
7772  *
7773  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
7774  * other threads running on this CPU then this function will return.
7775  *
7776  * Return: 0.
7777  */
7778 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
7779 {
7780         do_sched_yield();
7781         return 0;
7782 }
7783
7784 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
7785 int __sched __cond_resched(void)
7786 {
7787         if (should_resched(0)) {
7788                 preempt_schedule_common();
7789                 return 1;
7790         }
7791 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
7792         rcu_all_qs();
7793 #endif
7794         return 0;
7795 }
7796 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
7797 #endif
7798
7799 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
7800 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
7801 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
7802
7803 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
7804 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
7805 #endif
7806
7807 /*
7808  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
7809  * call schedule, and on return reacquire the lock.
7810  *
7811  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
7812  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
7813  * spin_unlock(), once by hand).
7814  */
7815 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
7816 {
7817         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7818         int ret = 0;
7819
7820         lockdep_assert_held(lock);
7821
7822         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
7823                 spin_unlock(lock);
7824                 if (resched)
7825                         preempt_schedule_common();
7826                 else
7827                         cpu_relax();
7828                 ret = 1;
7829                 spin_lock(lock);
7830         }
7831         return ret;
7832 }
7833 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
7834
7835 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
7836 {
7837         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7838         int ret = 0;
7839
7840         lockdep_assert_held_read(lock);
7841
7842         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7843                 read_unlock(lock);
7844                 if (resched)
7845                         preempt_schedule_common();
7846                 else
7847                         cpu_relax();
7848                 ret = 1;
7849                 read_lock(lock);
7850         }
7851         return ret;
7852 }
7853 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
7854
7855 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
7856 {
7857         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7858         int ret = 0;
7859
7860         lockdep_assert_held_write(lock);
7861
7862         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7863                 write_unlock(lock);
7864                 if (resched)
7865                         preempt_schedule_common();
7866                 else
7867                         cpu_relax();
7868                 ret = 1;
7869                 write_lock(lock);
7870         }
7871         return ret;
7872 }
7873 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
7874
7875 /**
7876  * yield - yield the current processor to other threads.
7877  *
7878  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
7879  *
7880  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
7881  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
7882  * it, it's already broken.
7883  *
7884  * Typical broken usage is:
7885  *
7886  * while (!event)
7887  *      yield();
7888  *
7889  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
7890  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
7891  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
7892  *
7893  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
7894  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
7895  * If you still want to use yield(), do not!
7896  */
7897 void __sched yield(void)
7898 {
7899         set_current_state(TASK_RUNNING);
7900         do_sched_yield();
7901 }
7902 EXPORT_SYMBOL(yield);
7903
7904 /**
7905  * yield_to - yield the current processor to another thread in
7906  * your thread group, or accelerate that thread toward the
7907  * processor it's on.
7908  * @p: target task
7909  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
7910  *
7911  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
7912  * can't go away on us before we can do any checks.
7913  *
7914  * Return:
7915  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
7916  *      false (0) if we failed to boost the target.
7917  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
7918  */
7919 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
7920 {
7921         struct task_struct *curr = current;
7922         struct rq *rq, *p_rq;
7923         unsigned long flags;
7924         int yielded = 0;
7925
7926         local_irq_save(flags);
7927         rq = this_rq();
7928
7929 again:
7930         p_rq = task_rq(p);
7931         /*
7932          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
7933          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
7934          */
7935         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
7936                 yielded = -ESRCH;
7937                 goto out_irq;
7938         }
7939
7940         double_rq_lock(rq, p_rq);
7941         if (task_rq(p) != p_rq) {
7942                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
7943                 goto again;
7944         }
7945
7946         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
7947                 goto out_unlock;
7948
7949         if (curr->sched_class != p->sched_class)
7950                 goto out_unlock;
7951
7952         if (task_running(p_rq, p) || !task_is_running(p))
7953                 goto out_unlock;
7954
7955         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
7956         if (yielded) {
7957                 schedstat_inc(rq->yld_count);
7958                 /*
7959                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
7960                  * fairness.
7961                  */
7962                 if (preempt && rq != p_rq)
7963                         resched_curr(p_rq);
7964         }
7965
7966 out_unlock:
7967         double_rq_unlock(rq, p_rq);
7968 out_irq:
7969         local_irq_restore(flags);
7970
7971         if (yielded > 0)
7972                 schedule();
7973
7974         return yielded;
7975 }
7976 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
7977
7978 int io_schedule_prepare(void)
7979 {
7980         int old_iowait = current->in_iowait;
7981
7982         current->in_iowait = 1;
7983         blk_schedule_flush_plug(current);
7984
7985         return old_iowait;
7986 }
7987
7988 void io_schedule_finish(int token)
7989 {
7990         current->in_iowait = token;
7991 }
7992
7993 /*
7994  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
7995  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
7996  */
7997 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
7998 {
7999         int token;
8000         long ret;
8001
8002         token = io_schedule_prepare();
8003         ret = schedule_timeout(timeout);
8004         io_schedule_finish(token);
8005
8006         return ret;
8007 }
8008 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
8009
8010 void __sched io_schedule(void)
8011 {
8012         int token;
8013
8014         token = io_schedule_prepare();
8015         schedule();
8016         io_schedule_finish(token);
8017 }
8018 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
8019
8020 /**
8021  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
8022  * @policy: scheduling class.
8023  *
8024  * Return: On success, this syscall returns the maximum
8025  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8026  * On failure, a negative error code is returned.
8027  */
8028 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
8029 {
8030         int ret = -EINVAL;
8031
8032         switch (policy) {
8033         case SCHED_FIFO:
8034         case SCHED_RR:
8035                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
8036                 break;
8037         case SCHED_DEADLINE:
8038         case SCHED_NORMAL:
8039         case SCHED_BATCH:
8040         case SCHED_IDLE:
8041                 ret = 0;
8042                 break;
8043         }
8044         return ret;
8045 }
8046
8047 /**
8048  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
8049  * @policy: scheduling class.
8050  *
8051  * Return: On success, this syscall returns the minimum
8052  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8053  * On failure, a negative error code is returned.
8054  */
8055 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
8056 {
8057         int ret = -EINVAL;
8058
8059         switch (policy) {
8060         case SCHED_FIFO:
8061         case SCHED_RR:
8062                 ret = 1;
8063                 break;
8064         case SCHED_DEADLINE:
8065         case SCHED_NORMAL:
8066         case SCHED_BATCH:
8067         case SCHED_IDLE:
8068                 ret = 0;
8069         }
8070         return ret;
8071 }
8072
8073 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
8074 {
8075         struct task_struct *p;
8076         unsigned int time_slice;
8077         struct rq_flags rf;
8078         struct rq *rq;
8079         int retval;
8080
8081         if (pid < 0)
8082                 return -EINVAL;
8083
8084         retval = -ESRCH;
8085         rcu_read_lock();
8086         p = find_process_by_pid(pid);
8087         if (!p)
8088                 goto out_unlock;
8089
8090         retval = security_task_getscheduler(p);
8091         if (retval)
8092                 goto out_unlock;
8093
8094         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8095         time_slice = 0;
8096         if (p->sched_class->get_rr_interval)
8097                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
8098         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8099
8100         rcu_read_unlock();
8101         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
8102         return 0;
8103
8104 out_unlock:
8105         rcu_read_unlock();
8106         return retval;
8107 }
8108
8109 /**
8110  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
8111  * @pid: pid of the process.
8112  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
8113  *
8114  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
8115  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
8116  *
8117  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
8118  * an error code.
8119  */
8120 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
8121                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
8122 {
8123         struct timespec64 t;
8124         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8125
8126         if (retval == 0)
8127                 retval = put_timespec64(&t, interval);
8128
8129         return retval;
8130 }
8131
8132 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
8133 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
8134                 struct old_timespec32 __user *, interval)
8135 {
8136         struct timespec64 t;
8137         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8138
8139         if (retval == 0)
8140                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
8141         return retval;
8142 }
8143 #endif
8144
8145 void sched_show_task(struct task_struct *p)
8146 {
8147         unsigned long free = 0;
8148         int ppid;
8149
8150         if (!try_get_task_stack(p))
8151                 return;
8152
8153         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
8154
8155         if (task_is_running(p))
8156                 pr_cont("  running task    ");
8157 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
8158         free = stack_not_used(p);
8159 #endif
8160         ppid = 0;
8161         rcu_read_lock();
8162         if (pid_alive(p))
8163                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
8164         rcu_read_unlock();
8165         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
8166                 free, task_pid_nr(p), ppid,
8167                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
8168
8169         print_worker_info(KERN_INFO, p);
8170         print_stop_info(KERN_INFO, p);
8171         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
8172         put_task_stack(p);
8173 }
8174 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
8175
8176 static inline bool
8177 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
8178 {
8179         /* no filter, everything matches */
8180         if (!state_filter)
8181                 return true;
8182
8183         /* filter, but doesn't match */
8184         if (!(p->state & state_filter))
8185                 return false;
8186
8187         /*
8188          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
8189          * TASK_KILLABLE).
8190          */
8191         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
8192                 return false;
8193
8194         return true;
8195 }
8196
8197
8198 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
8199 {
8200         struct task_struct *g, *p;
8201
8202         rcu_read_lock();
8203         for_each_process_thread(g, p) {
8204                 /*
8205                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
8206                  * console might take a lot of time:
8207                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
8208                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
8209                  * an IPI.
8210                  */
8211                 touch_nmi_watchdog();
8212                 touch_all_softlockup_watchdogs();
8213                 if (state_filter_match(state_filter, p))
8214                         sched_show_task(p);
8215         }
8216
8217 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8218         if (!state_filter)
8219                 sysrq_sched_debug_show();
8220 #endif
8221         rcu_read_unlock();
8222         /*
8223          * Only show locks if all tasks are dumped:
8224          */
8225         if (!state_filter)
8226                 debug_show_all_locks();
8227 }
8228
8229 /**
8230  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
8231  * @idle: task in question
8232  * @cpu: CPU the idle task belongs to
8233  *
8234  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
8235  * flag, to make booting more robust.
8236  */
8237 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
8238 {
8239         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8240         unsigned long flags;
8241
8242         __sched_fork(0, idle);
8243
8244         /*
8245          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
8246          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
8247          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
8248          * kthreads.
8249          */
8250         set_kthread_struct(idle);
8251
8252         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
8253         raw_spin_rq_lock(rq);
8254
8255         idle->state = TASK_RUNNING;
8256         idle->se.exec_start = sched_clock();
8257         /*
8258          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
8259          * look like a proper per-CPU kthread.
8260          */
8261         idle->flags |= PF_IDLE | PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
8262         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
8263
8264         scs_task_reset(idle);
8265         kasan_unpoison_task_stack(idle);
8266
8267 #ifdef CONFIG_SMP
8268         /*
8269          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
8270          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
8271          *
8272          * And since this is boot we can forgo the serialization.
8273          */
8274         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
8275 #endif
8276         /*
8277          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
8278          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
8279          * lockdep check in task_group() will fail.
8280          *
8281          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
8282          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
8283          *
8284          * Silence PROVE_RCU
8285          */
8286         rcu_read_lock();
8287         __set_task_cpu(idle, cpu);
8288         rcu_read_unlock();
8289
8290         rq->idle = idle;
8291         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
8292         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
8293 #ifdef CONFIG_SMP
8294         idle->on_cpu = 1;
8295 #endif
8296         raw_spin_rq_unlock(rq);
8297         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
8298
8299         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
8300         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
8301
8302         /*
8303          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
8304          */
8305         idle->sched_class = &idle_sched_class;
8306         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
8307         vtime_init_idle(idle, cpu);
8308 #ifdef CONFIG_SMP
8309         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
8310 #endif
8311 }
8312
8313 #ifdef CONFIG_SMP
8314
8315 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
8316                               const struct cpumask *trial)
8317 {
8318         int ret = 1;
8319
8320         if (!cpumask_weight(cur))
8321                 return ret;
8322
8323         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
8324
8325         return ret;
8326 }
8327
8328 int task_can_attach(struct task_struct *p,
8329                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
8330 {
8331         int ret = 0;
8332
8333         /*
8334          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
8335          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
8336          * affinity and isolating such threads by their set of
8337          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
8338          * applicable for such threads.  This prevents checking for
8339          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
8340          * before cpus_mask may be changed.
8341          */
8342         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8343                 ret = -EINVAL;
8344                 goto out;
8345         }
8346
8347         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
8348                                               cs_cpus_allowed))
8349                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
8350
8351 out:
8352         return ret;
8353 }
8354
8355 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
8356
8357 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
8358 /* Migrate current task p to target_cpu */
8359 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
8360 {
8361         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
8362         int curr_cpu = task_cpu(p);
8363
8364         if (curr_cpu == target_cpu)
8365                 return 0;
8366
8367         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
8368                 return -EINVAL;
8369
8370         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
8371
8372         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
8373         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
8374 }
8375
8376 /*
8377  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
8378  * tasks on the runqueues
8379  */
8380 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
8381 {
8382         bool queued, running;
8383         struct rq_flags rf;
8384         struct rq *rq;
8385
8386         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8387         queued = task_on_rq_queued(p);
8388         running = task_current(rq, p);
8389
8390         if (queued)
8391                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
8392         if (running)
8393                 put_prev_task(rq, p);
8394
8395         p->numa_preferred_nid = nid;
8396
8397         if (queued)
8398                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
8399         if (running)
8400                 set_next_task(rq, p);
8401         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8402 }
8403 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
8404
8405 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8406 /*
8407  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
8408  * offline.
8409  */
8410 void idle_task_exit(void)
8411 {
8412         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
8413
8414         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
8415         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
8416
8417         if (mm != &init_mm) {
8418                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
8419                 finish_arch_post_lock_switch();
8420         }
8421
8422         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
8423 }
8424
8425 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
8426 {
8427         struct task_struct *p = arg;
8428         struct rq *rq = this_rq();
8429         struct rq_flags rf;
8430         int cpu;
8431
8432         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
8433         rq_lock(rq, &rf);
8434
8435         update_rq_clock(rq);
8436
8437         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
8438                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
8439                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
8440         }
8441
8442         rq_unlock(rq, &rf);
8443         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
8444
8445         put_task_struct(p);
8446
8447         return 0;
8448 }
8449
8450 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
8451
8452 /*
8453  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
8454  *
8455  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
8456  * effective when the hotplug motion is down.
8457  */
8458 static void balance_push(struct rq *rq)
8459 {
8460         struct task_struct *push_task = rq->curr;
8461
8462         lockdep_assert_rq_held(rq);
8463         SCHED_WARN_ON(rq->cpu != smp_processor_id());
8464
8465         /*
8466          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
8467          */
8468         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8469
8470         /*
8471          * Only active while going offline.
8472          */
8473         if (!cpu_dying(rq->cpu))
8474                 return;
8475
8476         /*
8477          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
8478          * required to complete the hotplug process.
8479          */
8480         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
8481             is_migration_disabled(push_task)) {
8482
8483                 /*
8484                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
8485                  * up the hotplug control thread which might wait for the
8486                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
8487                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
8488                  * and can't obviously be running in parallel.
8489                  *
8490                  * On RT kernels this also has to check whether there are
8491                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
8492                  * need to leave the migrate disabled section first.
8493                  */
8494                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
8495                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
8496                         raw_spin_rq_unlock(rq);
8497                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
8498                         raw_spin_rq_lock(rq);
8499                 }
8500                 return;
8501         }
8502
8503         get_task_struct(push_task);
8504         /*
8505          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
8506          * Both preemption and IRQs are still disabled.
8507          */
8508         raw_spin_rq_unlock(rq);
8509         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
8510                             this_cpu_ptr(&push_work));
8511         /*
8512          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
8513          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
8514          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
8515          */
8516         raw_spin_rq_lock(rq);
8517 }
8518
8519 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
8520 {
8521         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8522         struct rq_flags rf;
8523
8524         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8525         if (on) {
8526                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
8527                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8528         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
8529                 rq->balance_callback = NULL;
8530         }
8531         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8532 }
8533
8534 /*
8535  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
8536  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
8537  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
8538  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
8539  */
8540 static void balance_hotplug_wait(void)
8541 {
8542         struct rq *rq = this_rq();
8543
8544         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
8545                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
8546                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8547 }
8548
8549 #else
8550
8551 static inline void balance_push(struct rq *rq)
8552 {
8553 }
8554
8555 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
8556 {
8557 }
8558
8559 static inline void balance_hotplug_wait(void)
8560 {
8561 }
8562
8563 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
8564
8565 void set_rq_online(struct rq *rq)
8566 {
8567         if (!rq->online) {
8568                 const struct sched_class *class;
8569
8570                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
8571                 rq->online = 1;
8572
8573                 for_each_class(class) {
8574                         if (class->rq_online)
8575                                 class->rq_online(rq);
8576                 }
8577         }
8578 }
8579
8580 void set_rq_offline(struct rq *rq)
8581 {
8582         if (rq->online) {
8583                 const struct sched_class *class;
8584
8585                 for_each_class(class) {
8586                         if (class->rq_offline)
8587                                 class->rq_offline(rq);
8588                 }
8589
8590                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
8591                 rq->online = 0;
8592         }
8593 }
8594
8595 /*
8596  * used to mark begin/end of suspend/resume:
8597  */
8598 static int num_cpus_frozen;
8599
8600 /*
8601  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
8602  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
8603  * around partition_sched_domains().
8604  *
8605  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
8606  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
8607  */
8608 static void cpuset_cpu_active(void)
8609 {
8610         if (cpuhp_tasks_frozen) {
8611                 /*
8612                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
8613                  * resume sequence. As long as this is not the last online
8614                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
8615                  * domain, ignoring cpusets.
8616                  */
8617                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8618                 if (--num_cpus_frozen)
8619                         return;
8620                 /*
8621                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
8622                  * restore the original sched domains by considering the
8623                  * cpuset configurations.
8624                  */
8625                 cpuset_force_rebuild();
8626         }
8627         cpuset_update_active_cpus();
8628 }
8629
8630 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
8631 {
8632         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
8633                 if (dl_cpu_busy(cpu))
8634                         return -EBUSY;
8635                 cpuset_update_active_cpus();
8636         } else {
8637                 num_cpus_frozen++;
8638                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8639         }
8640         return 0;
8641 }
8642
8643 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
8644 {
8645         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8646         struct rq_flags rf;
8647
8648         /*
8649          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
8650          * regular tasks.
8651          */
8652         balance_push_set(cpu, false);
8653
8654 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8655         /*
8656          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
8657          */
8658         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
8659                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
8660 #endif
8661         set_cpu_active(cpu, true);
8662
8663         if (sched_smp_initialized) {
8664                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
8665                 cpuset_cpu_active();
8666         }
8667
8668         /*
8669          * Put the rq online, if not already. This happens:
8670          *
8671          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
8672          *    after all CPUs have been brought up.
8673          *
8674          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
8675          *    domains.
8676          */
8677         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8678         if (rq->rd) {
8679                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
8680                 set_rq_online(rq);
8681         }
8682         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8683
8684         return 0;
8685 }
8686
8687 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
8688 {
8689         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8690         struct rq_flags rf;
8691         int ret;
8692
8693         /*
8694          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
8695          * load balancing when not active
8696          */
8697         nohz_balance_exit_idle(rq);
8698
8699         set_cpu_active(cpu, false);
8700
8701         /*
8702          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
8703          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
8704          * push those tasks away until this gets cleared, see
8705          * sched_cpu_dying().
8706          */
8707         balance_push_set(cpu, true);
8708
8709         /*
8710          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
8711          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
8712          * all new such users will observe it.
8713          *
8714          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
8715          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
8716          *
8717          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
8718          */
8719         synchronize_rcu();
8720
8721         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8722         if (rq->rd) {
8723                 update_rq_clock(rq);
8724                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
8725                 set_rq_offline(rq);
8726         }
8727         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8728
8729 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8730         /*
8731          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
8732          */
8733         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
8734                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
8735 #endif
8736
8737         if (!sched_smp_initialized)
8738                 return 0;
8739
8740         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
8741         if (ret) {
8742                 balance_push_set(cpu, false);
8743                 set_cpu_active(cpu, true);
8744                 return ret;
8745         }
8746         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
8747         return 0;
8748 }
8749
8750 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
8751 {
8752         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8753
8754         rq->calc_load_update = calc_load_update;
8755         update_max_interval();
8756 }
8757
8758 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
8759 {
8760         sched_core_cpu_starting(cpu);
8761         sched_rq_cpu_starting(cpu);
8762         sched_tick_start(cpu);
8763         return 0;
8764 }
8765
8766 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8767
8768 /*
8769  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
8770  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
8771  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
8772  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
8773  * any of those which might be on the way out are gone.
8774  *
8775  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
8776  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
8777  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
8778  */
8779 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
8780 {
8781         balance_hotplug_wait();
8782         return 0;
8783 }
8784
8785 /*
8786  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
8787  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
8788  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
8789  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
8790  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
8791  *
8792  * Also see the comment "Global load-average calculations".
8793  */
8794 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
8795 {
8796         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
8797
8798         if (delta)
8799                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
8800 }
8801
8802 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
8803 {
8804         struct task_struct *g, *p;
8805         int cpu = cpu_of(rq);
8806
8807         lockdep_assert_rq_held(rq);
8808
8809         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
8810         for_each_process_thread(g, p) {
8811                 if (task_cpu(p) != cpu)
8812                         continue;
8813
8814                 if (!task_on_rq_queued(p))
8815                         continue;
8816
8817                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
8818         }
8819 }
8820
8821 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
8822 {
8823         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8824         struct rq_flags rf;
8825
8826         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
8827         sched_tick_stop(cpu);
8828
8829         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8830         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
8831                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
8832                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
8833         }
8834         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8835
8836         calc_load_migrate(rq);
8837         update_max_interval();
8838         hrtick_clear(rq);
8839         return 0;
8840 }
8841 #endif
8842
8843 void __init sched_init_smp(void)
8844 {
8845         sched_init_numa();
8846
8847         /*
8848          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
8849          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
8850          * happen.
8851          */
8852         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8853         sched_init_domains(cpu_active_mask);
8854         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8855
8856         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8857         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
8858                 BUG();
8859         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
8860         sched_init_granularity();
8861
8862         init_sched_rt_class();
8863         init_sched_dl_class();
8864
8865         sched_smp_initialized = true;
8866 }
8867
8868 static int __init migration_init(void)
8869 {
8870         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
8871         return 0;
8872 }
8873 early_initcall(migration_init);
8874
8875 #else
8876 void __init sched_init_smp(void)
8877 {
8878         sched_init_granularity();
8879 }
8880 #endif /* CONFIG_SMP */
8881
8882 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8883 {
8884         return in_lock_functions(addr) ||
8885                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8886                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8887 }
8888
8889 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8890 /*
8891  * Default task group.
8892  * Every task in system belongs to this group at bootup.
8893  */
8894 struct task_group root_task_group;
8895 LIST_HEAD(task_groups);
8896
8897 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
8898 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
8899 #endif
8900
8901 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
8902 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
8903
8904 void __init sched_init(void)
8905 {
8906         unsigned long ptr = 0;
8907         int i;
8908
8909         /* Make sure the linker didn't screw up */
8910         BUG_ON(&idle_sched_class + 1 != &fair_sched_class ||
8911                &fair_sched_class + 1 != &rt_sched_class ||
8912                &rt_sched_class + 1   != &dl_sched_class);
8913 #ifdef CONFIG_SMP
8914         BUG_ON(&dl_sched_class + 1 != &stop_sched_class);
8915 #endif
8916
8917         wait_bit_init();
8918
8919 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8920         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8921 #endif
8922 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8923         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8924 #endif
8925         if (ptr) {
8926                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
8927
8928 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8929                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8930                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8931
8932                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8933                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8934
8935                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
8936                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8937 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8938 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8939                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8940                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8941
8942                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8943                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8944
8945 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8946         }
8947 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8948         for_each_possible_cpu(i) {
8949                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8950                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8951                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8952                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8953         }
8954 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8955
8956         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8957         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8958
8959 #ifdef CONFIG_SMP
8960         init_defrootdomain();
8961 #endif
8962
8963 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8964         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8965                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8966 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8967
8968 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8969         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
8970
8971         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8972         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8973         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
8974         autogroup_init(&init_task);
8975 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8976
8977         for_each_possible_cpu(i) {
8978                 struct rq *rq;
8979
8980                 rq = cpu_rq(i);
8981                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
8982                 rq->nr_running = 0;
8983                 rq->calc_load_active = 0;
8984                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8985                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8986                 init_rt_rq(&rq->rt);
8987                 init_dl_rq(&rq->dl);
8988 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8989                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8990                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
8991                 /*
8992                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
8993                  *
8994                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8995                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
8996                  * system CPU resource is divided among the tasks of
8997                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8998                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8999                  * (se->load.weight).
9000                  *
9001                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
9002                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9003                  * then A0's share of the CPU resource is:
9004                  *
9005                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9006                  *
9007                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
9008                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
9009                  */
9010                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
9011 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9012
9013                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9014 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9015                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
9016 #endif
9017 #ifdef CONFIG_SMP
9018                 rq->sd = NULL;
9019                 rq->rd = NULL;
9020                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
9021                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9022                 rq->active_balance = 0;
9023                 rq->next_balance = jiffies;
9024                 rq->push_cpu = 0;
9025                 rq->cpu = i;
9026                 rq->online = 0;
9027                 rq->idle_stamp = 0;
9028                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9029                 rq->wake_stamp = jiffies;
9030                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
9031                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
9032
9033                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
9034
9035                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9036 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
9037                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
9038                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
9039
9040                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
9041 #endif
9042 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9043                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
9044 #endif
9045 #endif /* CONFIG_SMP */
9046                 hrtick_rq_init(rq);
9047                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9048
9049 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
9050                 rq->core = NULL;
9051                 rq->core_pick = NULL;
9052                 rq->core_enabled = 0;
9053                 rq->core_tree = RB_ROOT;
9054                 rq->core_forceidle = false;
9055
9056                 rq->core_cookie = 0UL;
9057 #endif
9058         }
9059
9060         set_load_weight(&init_task, false);
9061
9062         /*
9063          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9064          */
9065         mmgrab(&init_mm);
9066         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9067
9068         /*
9069          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9070          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9071          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9072          * when this runqueue becomes "idle".
9073          */
9074         init_idle(current, smp_processor_id());
9075
9076         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9077
9078 #ifdef CONFIG_SMP
9079         idle_thread_set_boot_cpu();
9080         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
9081 #endif
9082         init_sched_fair_class();
9083
9084         psi_init();
9085
9086         init_uclamp();
9087
9088         scheduler_running = 1;
9089 }
9090
9091 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
9092 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9093 {
9094         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
9095
9096         return (nested == preempt_offset);
9097 }
9098
9099 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9100 {
9101         /*
9102          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
9103          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
9104          * otherwise we will destroy state.
9105          */
9106         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
9107                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
9108                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
9109                         current->state,
9110                         (void *)current->task_state_change,
9111                         (void *)current->task_state_change);
9112
9113         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
9114 }
9115 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9116
9117 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9118 {
9119         /* Ratelimiting timestamp: */
9120         static unsigned long prev_jiffy;
9121
9122         unsigned long preempt_disable_ip;
9123
9124         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
9125         rcu_sleep_check();
9126
9127         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
9128              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
9129             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
9130             oops_in_progress)
9131                 return;
9132
9133         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9134                 return;
9135         prev_jiffy = jiffies;
9136
9137         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
9138         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
9139
9140         printk(KERN_ERR
9141                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9142                         file, line);
9143         printk(KERN_ERR
9144                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
9145                         in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
9146                         current->pid, current->comm);
9147
9148         if (task_stack_end_corrupted(current))
9149                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
9150
9151         debug_show_held_locks(current);
9152         if (irqs_disabled())
9153                 print_irqtrace_events(current);
9154         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
9155             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
9156                 pr_err("Preemption disabled at:");
9157                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
9158         }
9159         dump_stack();
9160         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9161 }
9162 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
9163
9164 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9165 {
9166         static unsigned long prev_jiffy;
9167
9168         if (irqs_disabled())
9169                 return;
9170
9171         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9172                 return;
9173
9174         if (preempt_count() > preempt_offset)
9175                 return;
9176
9177         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9178                 return;
9179         prev_jiffy = jiffies;
9180
9181         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
9182         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9183                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9184                         current->pid, current->comm);
9185
9186         debug_show_held_locks(current);
9187         dump_stack();
9188         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9189 }
9190 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
9191
9192 #ifdef CONFIG_SMP
9193 void __cant_migrate(const char *file, int line)
9194 {
9195         static unsigned long prev_jiffy;
9196
9197         if (irqs_disabled())
9198                 return;
9199
9200         if (is_migration_disabled(current))
9201                 return;
9202
9203         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9204                 return;
9205
9206         if (preempt_count() > 0)
9207                 return;
9208
9209         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9210                 return;
9211         prev_jiffy = jiffies;
9212
9213         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
9214         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
9215                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
9216                current->pid, current->comm);
9217
9218         debug_show_held_locks(current);
9219         dump_stack();
9220         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9221 }
9222 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
9223 #endif
9224 #endif
9225
9226 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9227 void normalize_rt_tasks(void)
9228 {
9229         struct task_struct *g, *p;
9230         struct sched_attr attr = {
9231                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
9232         };
9233
9234         read_lock(&tasklist_lock);
9235         for_each_process_thread(g, p) {
9236                 /*
9237                  * Only normalize user tasks:
9238                  */
9239                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
9240                         continue;
9241
9242                 p->se.exec_start = 0;
9243                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
9244                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
9245                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
9246
9247                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
9248                         /*
9249                          * Renice negative nice level userspace
9250                          * tasks back to 0:
9251                          */
9252                         if (task_nice(p) < 0)
9253                                 set_user_nice(p, 0);
9254                         continue;
9255                 }
9256
9257                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
9258         }
9259         read_unlock(&tasklist_lock);
9260 }
9261
9262 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9263
9264 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
9265 /*
9266  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
9267  *
9268  * They can only be called when the whole system has been
9269  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9270  * activity can take place. Using them for anything else would
9271  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9272  * under any other configuration.
9273  */
9274
9275 /**
9276  * curr_task - return the current task for a given CPU.
9277  * @cpu: the processor in question.
9278  *
9279  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9280  *
9281  * Return: The current task for @cpu.
9282  */
9283 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9284 {
9285         return cpu_curr(cpu);
9286 }
9287
9288 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
9289
9290 #ifdef CONFIG_IA64
9291 /**
9292  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
9293  * @cpu: the processor in question.
9294  * @p: the task pointer to set.
9295  *
9296  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9297  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9298  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
9299  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9300  * and caller must save the original value of the current task (see
9301  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9302  * re-starting the system.
9303  *
9304  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9305  */
9306 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9307 {
9308         cpu_curr(cpu) = p;
9309 }
9310
9311 #endif
9312
9313 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9314 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
9315 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
9316
9317 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
9318                                             struct task_group *parent)
9319 {
9320 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9321         enum uclamp_id clamp_id;
9322
9323         for_each_clamp_id(clamp_id) {
9324                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
9325                               uclamp_none(clamp_id), false);
9326                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
9327         }
9328 #endif
9329 }
9330
9331 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
9332 {
9333         free_fair_sched_group(tg);
9334         free_rt_sched_group(tg);
9335         autogroup_free(tg);
9336         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
9337 }
9338
9339 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9340 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9341 {
9342         struct task_group *tg;
9343
9344         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
9345         if (!tg)
9346                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9347
9348         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9349                 goto err;
9350
9351         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9352                 goto err;
9353
9354         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
9355
9356         return tg;
9357
9358 err:
9359         sched_free_group(tg);
9360         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9361 }
9362
9363 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9364 {
9365         unsigned long flags;
9366
9367         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9368         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9369
9370         /* Root should already exist: */
9371         WARN_ON(!parent);
9372
9373         tg->parent = parent;
9374         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9375         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9376         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9377
9378         online_fair_sched_group(tg);
9379 }
9380
9381 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9382 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9383 {
9384         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
9385         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9386 }
9387
9388 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9389 {
9390         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
9391         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
9392 }
9393
9394 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
9395 {
9396         unsigned long flags;
9397
9398         /* End participation in shares distribution: */
9399         unregister_fair_sched_group(tg);
9400
9401         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9402         list_del_rcu(&tg->list);
9403         list_del_rcu(&tg->siblings);
9404         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9405 }
9406
9407 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
9408 {
9409         struct task_group *tg;
9410
9411         /*
9412          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
9413          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
9414          * to prevent lockdep warnings.
9415          */
9416         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
9417                           struct task_group, css);
9418         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9419         tsk->sched_task_group = tg;
9420
9421 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9422         if (tsk->sched_class->task_change_group)
9423                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
9424         else
9425 #endif
9426                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9427 }
9428
9429 /*
9430  * Change task's runqueue when it moves between groups.
9431  *
9432  * The caller of this function should have put the task in its new group by
9433  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
9434  * its new group.
9435  */
9436 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9437 {
9438         int queued, running, queue_flags =
9439                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
9440         struct rq_flags rf;
9441         struct rq *rq;
9442
9443         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
9444         update_rq_clock(rq);
9445
9446         running = task_current(rq, tsk);
9447         queued = task_on_rq_queued(tsk);
9448
9449         if (queued)
9450                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
9451         if (running)
9452                 put_prev_task(rq, tsk);
9453
9454         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
9455
9456         if (queued)
9457                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
9458         if (running) {
9459                 set_next_task(rq, tsk);
9460                 /*
9461                  * After changing group, the running task may have joined a
9462                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
9463                  * resched to make sure that task can still run.
9464                  */
9465                 resched_curr(rq);
9466         }
9467
9468         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
9469 }
9470
9471 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
9472 {
9473         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
9474 }
9475
9476 static struct cgroup_subsys_state *
9477 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
9478 {
9479         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
9480         struct task_group *tg;
9481
9482         if (!parent) {
9483                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9484                 return &root_task_group.css;
9485         }
9486
9487         tg = sched_create_group(parent);
9488         if (IS_ERR(tg))
9489                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9490
9491         return &tg->css;
9492 }
9493
9494 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
9495 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
9496 {
9497         struct task_group *tg = css_tg(css);
9498         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
9499
9500         if (parent)
9501                 sched_online_group(tg, parent);
9502
9503 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9504         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
9505         mutex_lock(&uclamp_mutex);
9506         rcu_read_lock();
9507         cpu_util_update_eff(css);
9508         rcu_read_unlock();
9509         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
9510 #endif
9511
9512         return 0;
9513 }
9514
9515 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
9516 {
9517         struct task_group *tg = css_tg(css);
9518
9519         sched_offline_group(tg);
9520 }
9521
9522 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
9523 {
9524         struct task_group *tg = css_tg(css);
9525
9526         /*
9527          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
9528          */
9529         sched_free_group(tg);
9530 }
9531
9532 /*
9533  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
9534  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
9535  */
9536 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
9537 {
9538         struct rq_flags rf;
9539         struct rq *rq;
9540
9541         rq = task_rq_lock(task, &rf);
9542
9543         update_rq_clock(rq);
9544         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
9545
9546         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
9547 }
9548
9549 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
9550 {
9551         struct task_struct *task;
9552         struct cgroup_subsys_state *css;
9553         int ret = 0;
9554
9555         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
9556 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9557                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
9558                         return -EINVAL;
9559 #endif
9560                 /*
9561                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
9562                  * running, we're sure to observe its full state.
9563                  */
9564                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
9565                 /*
9566                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
9567                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
9568                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
9569                  */
9570                 if (task->state == TASK_NEW)
9571                         ret = -EINVAL;
9572                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
9573
9574                 if (ret)
9575                         break;
9576         }
9577         return ret;
9578 }
9579
9580 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
9581 {
9582         struct task_struct *task;
9583         struct cgroup_subsys_state *css;
9584
9585         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
9586                 sched_move_task(task);
9587 }
9588
9589 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9590 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
9591 {
9592         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
9593         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
9594         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
9595         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
9596         enum uclamp_id clamp_id;
9597         unsigned int clamps;
9598
9599         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
9600         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
9601
9602         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
9603                 uc_parent = css_tg(css)->parent
9604                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
9605
9606                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
9607                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
9608                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
9609                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
9610                         if (uc_parent &&
9611                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
9612                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
9613                         }
9614                 }
9615                 /* Ensure protection is always capped by limit */
9616                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
9617
9618                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
9619                 clamps = 0x0;
9620                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
9621                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
9622                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
9623                                 continue;
9624                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
9625                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
9626                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
9627                 }
9628                 if (!clamps) {
9629                         css = css_rightmost_descendant(css);
9630                         continue;
9631                 }
9632
9633                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
9634                 uclamp_update_active_tasks(css, clamps);
9635         }
9636 }
9637
9638 /*
9639  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
9640  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
9641  * character constant, use two levels of macros.
9642  */
9643 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
9644 #define POW10(exp) _POW10(exp)
9645
9646 struct uclamp_request {
9647 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
9648 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
9649         s64 percent;
9650         u64 util;
9651         int ret;
9652 };
9653
9654 static inline struct uclamp_request
9655 capacity_from_percent(char *buf)
9656 {
9657         struct uclamp_request req = {
9658                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
9659                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
9660                 .ret = 0,
9661         };
9662
9663         buf = strim(buf);
9664         if (strcmp(buf, "max")) {
9665                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
9666                                              &req.percent);
9667                 if (req.ret)
9668                         return req;
9669                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
9670                         req.ret = -ERANGE;
9671                         return req;
9672                 }
9673
9674                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
9675                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
9676         }
9677
9678         return req;
9679 }
9680
9681 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
9682                                 size_t nbytes, loff_t off,
9683                                 enum uclamp_id clamp_id)
9684 {
9685         struct uclamp_request req;
9686         struct task_group *tg;
9687
9688         req = capacity_from_percent(buf);
9689         if (req.ret)
9690                 return req.ret;
9691
9692         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
9693
9694         mutex_lock(&uclamp_mutex);
9695         rcu_read_lock();
9696
9697         tg = css_tg(of_css(of));
9698         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
9699                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
9700
9701         /*
9702          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
9703          * exact requested value
9704          */
9705         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
9706
9707         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
9708         cpu_util_update_eff(of_css(of));
9709
9710         rcu_read_unlock();
9711         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
9712
9713         return nbytes;
9714 }
9715
9716 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
9717                                     char *buf, size_t nbytes,
9718                                     loff_t off)
9719 {
9720         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
9721 }
9722
9723 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
9724                                     char *buf, size_t nbytes,
9725                                     loff_t off)
9726 {
9727         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
9728 }
9729
9730 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
9731                                     enum uclamp_id clamp_id)
9732 {
9733         struct task_group *tg;
9734         u64 util_clamp;
9735         u64 percent;
9736         u32 rem;
9737
9738         rcu_read_lock();
9739         tg = css_tg(seq_css(sf));
9740         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
9741         rcu_read_unlock();
9742
9743         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
9744                 seq_puts(sf, "max\n");
9745                 return;
9746         }
9747
9748         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
9749         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
9750         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
9751 }
9752
9753 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
9754 {
9755         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
9756         return 0;
9757 }
9758
9759 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
9760 {
9761         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
9762         return 0;
9763 }
9764 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
9765
9766 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9767 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9768                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
9769 {
9770         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
9771                 shareval = MAX_SHARES;
9772         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
9773 }
9774
9775 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9776                                struct cftype *cft)
9777 {
9778         struct task_group *tg = css_tg(css);
9779
9780         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9781 }
9782
9783 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9784 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9785
9786 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9787 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9788 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
9789 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
9790
9791 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9792
9793 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9794 {
9795         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
9796         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9797
9798         if (tg == &root_task_group)
9799                 return -EINVAL;
9800
9801         /*
9802          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9803          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9804          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9805          */
9806         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9807                 return -EINVAL;
9808
9809         /*
9810          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
9811          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9812          * feasibility.
9813          */
9814         if (period > max_cfs_quota_period)
9815                 return -EINVAL;
9816
9817         /*
9818          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
9819          */
9820         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
9821                 return -EINVAL;
9822
9823         /*
9824          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
9825          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
9826          */
9827         get_online_cpus();
9828         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9829         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9830         if (ret)
9831                 goto out_unlock;
9832
9833         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9834         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
9835         /*
9836          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
9837          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
9838          */
9839         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
9840                 cfs_bandwidth_usage_inc();
9841         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9842         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9843         cfs_b->quota = quota;
9844
9845         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9846
9847         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
9848         if (runtime_enabled)
9849                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9850
9851         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9852
9853         for_each_online_cpu(i) {
9854                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9855                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9856                 struct rq_flags rf;
9857
9858                 rq_lock_irq(rq, &rf);
9859                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9860                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9861
9862                 if (cfs_rq->throttled)
9863                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9864                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
9865         }
9866         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
9867                 cfs_bandwidth_usage_dec();
9868 out_unlock:
9869         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9870         put_online_cpus();
9871
9872         return ret;
9873 }
9874
9875 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9876 {
9877         u64 quota, period;
9878
9879         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9880         if (cfs_quota_us < 0)
9881                 quota = RUNTIME_INF;
9882         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9883                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9884         else
9885                 return -EINVAL;
9886
9887         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9888 }
9889
9890 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9891 {
9892         u64 quota_us;
9893
9894         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
9895                 return -1;
9896
9897         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
9898         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9899
9900         return quota_us;
9901 }
9902
9903 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9904 {
9905         u64 quota, period;
9906
9907         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9908                 return -EINVAL;
9909
9910         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9911         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
9912
9913         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9914 }
9915
9916 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9917 {
9918         u64 cfs_period_us;
9919
9920         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9921         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9922
9923         return cfs_period_us;
9924 }
9925
9926 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9927                                   struct cftype *cft)
9928 {
9929         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
9930 }
9931
9932 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9933                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
9934 {
9935         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
9936 }
9937
9938 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9939                                    struct cftype *cft)
9940 {
9941         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
9942 }
9943
9944 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9945                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
9946 {
9947         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
9948 }
9949
9950 struct cfs_schedulable_data {
9951         struct task_group *tg;
9952         u64 period, quota;
9953 };
9954
9955 /*
9956  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9957  * note: units are usecs
9958  */
9959 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9960                                struct cfs_schedulable_data *d)
9961 {
9962         u64 quota, period;
9963
9964         if (tg == d->tg) {
9965                 period = d->period;
9966                 quota = d->quota;
9967         } else {
9968                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9969                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9970         }
9971
9972         /* note: these should typically be equivalent */
9973         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9974                 return RUNTIME_INF;
9975
9976         return to_ratio(period, quota);
9977 }
9978
9979 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9980 {
9981         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9982         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9983         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9984
9985         if (!tg->parent) {
9986                 quota = RUNTIME_INF;
9987         } else {
9988                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
9989
9990                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9991                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
9992
9993                 /*
9994                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
9995                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
9996                  * limit is set:
9997                  */
9998                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
9999                         quota = min(quota, parent_quota);
10000                 } else {
10001                         if (quota == RUNTIME_INF)
10002                                 quota = parent_quota;
10003                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
10004                                 return -EINVAL;
10005                 }
10006         }
10007         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
10008
10009         return 0;
10010 }
10011
10012 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
10013 {
10014         int ret;
10015         struct cfs_schedulable_data data = {
10016                 .tg = tg,
10017                 .period = period,
10018                 .quota = quota,
10019         };
10020
10021         if (quota != RUNTIME_INF) {
10022                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
10023                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
10024         }
10025
10026         rcu_read_lock();
10027         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
10028         rcu_read_unlock();
10029
10030         return ret;
10031 }
10032
10033 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
10034 {
10035         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10036         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10037
10038         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
10039         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
10040         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
10041
10042         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
10043                 u64 ws = 0;
10044                 int i;
10045
10046                 for_each_possible_cpu(i)
10047                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
10048
10049                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
10050         }
10051
10052         return 0;
10053 }
10054 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
10055 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10056
10057 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10058 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
10059                                 struct cftype *cft, s64 val)
10060 {
10061         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
10062 }
10063
10064 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
10065                                struct cftype *cft)
10066 {
10067         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
10068 }
10069
10070 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10071                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
10072 {
10073         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
10074 }
10075
10076 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10077                                    struct cftype *cft)
10078 {
10079         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
10080 }
10081 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10082
10083 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
10084 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10085         {
10086                 .name = "shares",
10087                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10088                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10089         },
10090 #endif
10091 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10092         {
10093                 .name = "cfs_quota_us",
10094                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
10095                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
10096         },
10097         {
10098                 .name = "cfs_period_us",
10099                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
10100                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
10101         },
10102         {
10103                 .name = "stat",
10104                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
10105         },
10106 #endif
10107 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10108         {
10109                 .name = "rt_runtime_us",
10110                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10111                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10112         },
10113         {
10114                 .name = "rt_period_us",
10115                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10116                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10117         },
10118 #endif
10119 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10120         {
10121                 .name = "uclamp.min",
10122                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10123                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10124                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10125         },
10126         {
10127                 .name = "uclamp.max",
10128                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10129                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10130                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10131         },
10132 #endif
10133         { }     /* Terminate */
10134 };
10135
10136 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
10137                                struct cgroup_subsys_state *css)
10138 {
10139 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10140         {
10141                 struct task_group *tg = css_tg(css);
10142                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10143                 u64 throttled_usec;
10144
10145                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
10146                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
10147
10148                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
10149                            "nr_throttled %d\n"
10150                            "throttled_usec %llu\n",
10151                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
10152                            throttled_usec);
10153         }
10154 #endif
10155         return 0;
10156 }
10157
10158 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10159 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10160                                struct cftype *cft)
10161 {
10162         struct task_group *tg = css_tg(css);
10163         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
10164
10165         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
10166 }
10167
10168 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10169                                 struct cftype *cft, u64 weight)
10170 {
10171         /*
10172          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
10173          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
10174          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
10175          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
10176          * the original value over the entire range.
10177          */
10178         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
10179                 return -ERANGE;
10180
10181         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
10182
10183         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10184 }
10185
10186 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10187                                     struct cftype *cft)
10188 {
10189         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
10190         int last_delta = INT_MAX;
10191         int prio, delta;
10192
10193         /* find the closest nice value to the current weight */
10194         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
10195                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
10196                 if (delta >= last_delta)
10197                         break;
10198                 last_delta = delta;
10199         }
10200
10201         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
10202 }
10203
10204 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10205                                      struct cftype *cft, s64 nice)
10206 {
10207         unsigned long weight;
10208         int idx;
10209
10210         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
10211                 return -ERANGE;
10212
10213         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
10214         idx = array_index_nospec(idx, 40);
10215         weight = sched_prio_to_weight[idx];
10216
10217         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10218 }
10219 #endif
10220
10221 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
10222                                                   long period, long quota)
10223 {
10224         if (quota < 0)
10225                 seq_puts(sf, "max");
10226         else
10227                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
10228
10229         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
10230 }
10231
10232 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
10233 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
10234                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
10235 {
10236         char tok[21];   /* U64_MAX */
10237
10238         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
10239                 return -EINVAL;
10240
10241         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
10242
10243         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
10244                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
10245         else if (!strcmp(tok, "max"))
10246                 *quotap = RUNTIME_INF;
10247         else
10248                 return -EINVAL;
10249
10250         return 0;
10251 }
10252
10253 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10254 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10255 {
10256         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10257
10258         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
10259         return 0;
10260 }
10261
10262 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10263                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
10264 {
10265         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
10266         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
10267         u64 quota;
10268         int ret;
10269
10270         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
10271         if (!ret)
10272                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
10273         return ret ?: nbytes;
10274 }
10275 #endif
10276
10277 static struct cftype cpu_files[] = {
10278 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10279         {
10280                 .name = "weight",
10281                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10282                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
10283                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
10284         },
10285         {
10286                 .name = "weight.nice",
10287                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10288                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
10289                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
10290         },
10291 #endif
10292 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10293         {
10294                 .name = "max",
10295                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10296                 .seq_show = cpu_max_show,
10297                 .write = cpu_max_write,
10298         },
10299 #endif
10300 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10301         {
10302                 .name = "uclamp.min",
10303                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10304                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10305                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10306         },
10307         {
10308                 .name = "uclamp.max",
10309                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10310                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10311                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10312         },
10313 #endif
10314         { }     /* terminate */
10315 };
10316
10317 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
10318         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
10319         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
10320         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
10321         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
10322         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
10323         .fork           = cpu_cgroup_fork,
10324         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10325         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10326         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
10327         .dfl_cftypes    = cpu_files,
10328         .early_init     = true,
10329         .threaded       = true,
10330 };
10331
10332 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10333
10334 void dump_cpu_task(int cpu)
10335 {
10336         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
10337         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
10338 }
10339
10340 /*
10341  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
10342  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
10343  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
10344  * that remained on nice 0.
10345  *
10346  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
10347  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
10348  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
10349  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
10350  * the relative distance between them is ~25%.)
10351  */
10352 const int sched_prio_to_weight[40] = {
10353  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
10354  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
10355  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
10356  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
10357  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
10358  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
10359  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
10360  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
10361 };
10362
10363 /*
10364  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
10365  *
10366  * In cases where the weight does not change often, we can use the
10367  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
10368  * into multiplications:
10369  */
10370 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
10371  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
10372  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
10373  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
10374  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
10375  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
10376  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
10377  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
10378  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
10379 };
10380
10381 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
10382 {
10383         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
10384 }