61d1d85bb93dab21b1104a41c34dec64e311a6b8
[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 /*
88  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
89  * default: 0.95s
90  */
91 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
92
93
94 /*
95  * Serialization rules:
96  *
97  * Lock order:
98  *
99  *   p->pi_lock
100  *     rq->lock
101  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
102  *
103  *  rq1->lock
104  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
105  *
106  * Regular state:
107  *
108  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
109  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
110  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
111  * to run next.
112  *
113  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
114  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
115  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
116  * ttwu_queue_wakelist() ]
117  *
118  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
119  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
120  *
121  * Special state:
122  *
123  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
124  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
125  * stable while holding either lock:
126  *
127  *  - sched_setaffinity()/
128  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
129  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
130  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
131  *                              p->se.load, p->rt_priority,
132  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
133  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
134  *  - sched_move_task()/
135  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
136  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
137  *
138  * p->state <- TASK_*:
139  *
140  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
141  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
142  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
143  *   concurrent self.
144  *
145  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
146  *
147  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
148  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
149  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
150  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
151  *
152  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
153  *
154  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
155  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
156  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
157  *
158  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
159  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
160  *
161  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
162  *
163  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
164  *
165  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
166  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
167  *
168  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
169  *
170  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
171  *
172  *  - for migration called under rq->lock:
173  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
174  *
175  *    o move_queued_task()
176  *    o detach_task()
177  *
178  *  - for migration called under double_rq_lock():
179  *
180  *    o __migrate_swap_task()
181  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
182  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
183  *    o dl_task_offline_migration()
184  *
185  */
186
187 /*
188  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
189  */
190 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
191         __acquires(rq->lock)
192 {
193         struct rq *rq;
194
195         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
196
197         for (;;) {
198                 rq = task_rq(p);
199                 raw_spin_lock(&rq->lock);
200                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
201                         rq_pin_lock(rq, rf);
202                         return rq;
203                 }
204                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
205
206                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
207                         cpu_relax();
208         }
209 }
210
211 /*
212  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
213  */
214 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
215         __acquires(p->pi_lock)
216         __acquires(rq->lock)
217 {
218         struct rq *rq;
219
220         for (;;) {
221                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
222                 rq = task_rq(p);
223                 raw_spin_lock(&rq->lock);
224                 /*
225                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
226                  *
227                  *      ACQUIRE (rq->lock)
228                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
229                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
230                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
231                  *                                      [L] ->on_rq
232                  *      RELEASE (rq->lock)
233                  *
234                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
235                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
236                  *
237                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
238                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
239                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
240                  */
241                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
242                         rq_pin_lock(rq, rf);
243                         return rq;
244                 }
245                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
246                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
247
248                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
249                         cpu_relax();
250         }
251 }
252
253 /*
254  * RQ-clock updating methods:
255  */
256
257 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
258 {
259 /*
260  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
261  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
262  */
263         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
264
265 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
266         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
267
268         /*
269          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
270          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
271          * {soft,}irq region.
272          *
273          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
274          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
275          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
276          * monotonic.
277          *
278          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
279          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
280          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
281          * atomic ops.
282          */
283         if (irq_delta > delta)
284                 irq_delta = delta;
285
286         rq->prev_irq_time += irq_delta;
287         delta -= irq_delta;
288 #endif
289 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
290         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
291                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
292                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
293
294                 if (unlikely(steal > delta))
295                         steal = delta;
296
297                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
298                 delta -= steal;
299         }
300 #endif
301
302         rq->clock_task += delta;
303
304 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
305         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
306                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
307 #endif
308         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
309 }
310
311 void update_rq_clock(struct rq *rq)
312 {
313         s64 delta;
314
315         lockdep_assert_held(&rq->lock);
316
317         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
318                 return;
319
320 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
321         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
322                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
323         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
324 #endif
325
326         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
327         if (delta < 0)
328                 return;
329         rq->clock += delta;
330         update_rq_clock_task(rq, delta);
331 }
332
333 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
334 /*
335  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
336  */
337
338 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
339 {
340         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
341                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
342 }
343
344 /*
345  * High-resolution timer tick.
346  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
347  */
348 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
349 {
350         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
351         struct rq_flags rf;
352
353         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
354
355         rq_lock(rq, &rf);
356         update_rq_clock(rq);
357         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
358         rq_unlock(rq, &rf);
359
360         return HRTIMER_NORESTART;
361 }
362
363 #ifdef CONFIG_SMP
364
365 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
366 {
367         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
368         ktime_t time = rq->hrtick_time;
369
370         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
371 }
372
373 /*
374  * called from hardirq (IPI) context
375  */
376 static void __hrtick_start(void *arg)
377 {
378         struct rq *rq = arg;
379         struct rq_flags rf;
380
381         rq_lock(rq, &rf);
382         __hrtick_restart(rq);
383         rq_unlock(rq, &rf);
384 }
385
386 /*
387  * Called to set the hrtick timer state.
388  *
389  * called with rq->lock held and irqs disabled
390  */
391 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
392 {
393         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
394         s64 delta;
395
396         /*
397          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
398          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
399          */
400         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
401         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
402
403         if (rq == this_rq())
404                 __hrtick_restart(rq);
405         else
406                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
407 }
408
409 #else
410 /*
411  * Called to set the hrtick timer state.
412  *
413  * called with rq->lock held and irqs disabled
414  */
415 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
416 {
417         /*
418          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
419          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
420          */
421         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
422         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
423                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
424 }
425
426 #endif /* CONFIG_SMP */
427
428 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
429 {
430 #ifdef CONFIG_SMP
431         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
432 #endif
433         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
434         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
435 }
436 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
437 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
438 {
439 }
440
441 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
442 {
443 }
444 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
445
446 /*
447  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
448  */
449 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
450         ({                                                              \
451                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
452                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
453                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
454                                                                         \
455                 for (;;) {                                              \
456                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
457                         if (_old == _val)                               \
458                                 break;                                  \
459                         _val = _old;                                    \
460                 }                                                       \
461         _old;                                                           \
462 })
463
464 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
465 /*
466  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
467  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
468  * spurious IPIs.
469  */
470 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
471 {
472         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
473         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
474 }
475
476 /*
477  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
478  *
479  * If this returns true, then the idle task promises to call
480  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
481  */
482 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
483 {
484         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
485         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
486
487         for (;;) {
488                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
489                         return false;
490                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
491                         return true;
492                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
493                 if (old == val)
494                         break;
495                 val = old;
496         }
497         return true;
498 }
499
500 #else
501 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
502 {
503         set_tsk_need_resched(p);
504         return true;
505 }
506
507 #ifdef CONFIG_SMP
508 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
509 {
510         return false;
511 }
512 #endif
513 #endif
514
515 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
516 {
517         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
518
519         /*
520          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
521          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
522          * wakeup due to that.
523          *
524          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
525          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
526          */
527         smp_mb__before_atomic();
528         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
529                 return false;
530
531         /*
532          * The head is context local, there can be no concurrency.
533          */
534         *head->lastp = node;
535         head->lastp = &node->next;
536         return true;
537 }
538
539 /**
540  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
541  * @head: the wake_q_head to add @task to
542  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
543  *
544  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
545  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
546  * instantly.
547  *
548  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
549  * must be ready to be woken at this location.
550  */
551 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
552 {
553         if (__wake_q_add(head, task))
554                 get_task_struct(task);
555 }
556
557 /**
558  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
559  * @head: the wake_q_head to add @task to
560  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
561  *
562  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
563  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
564  * instantly.
565  *
566  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
567  * must be ready to be woken at this location.
568  *
569  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
570  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
571  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
572  * queued for wakeup.
573  */
574 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
575 {
576         if (!__wake_q_add(head, task))
577                 put_task_struct(task);
578 }
579
580 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
581 {
582         struct wake_q_node *node = head->first;
583
584         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
585                 struct task_struct *task;
586
587                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
588                 /* Task can safely be re-inserted now: */
589                 node = node->next;
590                 task->wake_q.next = NULL;
591
592                 /*
593                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
594                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
595                  */
596                 wake_up_process(task);
597                 put_task_struct(task);
598         }
599 }
600
601 /*
602  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
603  *
604  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
605  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
606  * the target CPU.
607  */
608 void resched_curr(struct rq *rq)
609 {
610         struct task_struct *curr = rq->curr;
611         int cpu;
612
613         lockdep_assert_held(&rq->lock);
614
615         if (test_tsk_need_resched(curr))
616                 return;
617
618         cpu = cpu_of(rq);
619
620         if (cpu == smp_processor_id()) {
621                 set_tsk_need_resched(curr);
622                 set_preempt_need_resched();
623                 return;
624         }
625
626         if (set_nr_and_not_polling(curr))
627                 smp_send_reschedule(cpu);
628         else
629                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
630 }
631
632 void resched_cpu(int cpu)
633 {
634         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
635         unsigned long flags;
636
637         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
638         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
639                 resched_curr(rq);
640         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
641 }
642
643 #ifdef CONFIG_SMP
644 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
645 /*
646  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
647  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
648  *
649  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
650  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
651  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
652  */
653 int get_nohz_timer_target(void)
654 {
655         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
656         struct sched_domain *sd;
657
658         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER)) {
659                 if (!idle_cpu(cpu))
660                         return cpu;
661                 default_cpu = cpu;
662         }
663
664         rcu_read_lock();
665         for_each_domain(cpu, sd) {
666                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd),
667                         housekeeping_cpumask(HK_FLAG_TIMER)) {
668                         if (cpu == i)
669                                 continue;
670
671                         if (!idle_cpu(i)) {
672                                 cpu = i;
673                                 goto unlock;
674                         }
675                 }
676         }
677
678         if (default_cpu == -1)
679                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
680         cpu = default_cpu;
681 unlock:
682         rcu_read_unlock();
683         return cpu;
684 }
685
686 /*
687  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
688  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
689  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
690  * idle system the next event might even be infinite time into the
691  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
692  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
693  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
694  * wheel for the next timer event.
695  */
696 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
697 {
698         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
699
700         if (cpu == smp_processor_id())
701                 return;
702
703         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
704                 smp_send_reschedule(cpu);
705         else
706                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
707 }
708
709 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
710 {
711         /*
712          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
713          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
714          * If needed we can still optimize that later with an
715          * empty IRQ.
716          */
717         if (cpu_is_offline(cpu))
718                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
719         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
720                 if (cpu != smp_processor_id() ||
721                     tick_nohz_tick_stopped())
722                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
723                 return true;
724         }
725
726         return false;
727 }
728
729 /*
730  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
731  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
732  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
733  */
734 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
735 {
736         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
737                 wake_up_idle_cpu(cpu);
738 }
739
740 static void nohz_csd_func(void *info)
741 {
742         struct rq *rq = info;
743         int cpu = cpu_of(rq);
744         unsigned int flags;
745
746         /*
747          * Release the rq::nohz_csd.
748          */
749         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
750         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
751
752         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
753         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
754                 rq->nohz_idle_balance = flags;
755                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
756         }
757 }
758
759 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
760
761 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
762 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
763 {
764         int fifo_nr_running;
765
766         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
767         if (rq->dl.dl_nr_running)
768                 return false;
769
770         /*
771          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
772          * actual RR behaviour.
773          */
774         if (rq->rt.rr_nr_running) {
775                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
776                         return true;
777                 else
778                         return false;
779         }
780
781         /*
782          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
783          * forced preemption between FIFO tasks.
784          */
785         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
786         if (fifo_nr_running)
787                 return true;
788
789         /*
790          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
791          * if there's more than one we need the tick for involuntary
792          * preemption.
793          */
794         if (rq->nr_running > 1)
795                 return false;
796
797         return true;
798 }
799 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
800 #endif /* CONFIG_SMP */
801
802 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
803                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
804 /*
805  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
806  * node and @up when leaving it for the final time.
807  *
808  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
809  */
810 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
811                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
812 {
813         struct task_group *parent, *child;
814         int ret;
815
816         parent = from;
817
818 down:
819         ret = (*down)(parent, data);
820         if (ret)
821                 goto out;
822         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
823                 parent = child;
824                 goto down;
825
826 up:
827                 continue;
828         }
829         ret = (*up)(parent, data);
830         if (ret || parent == from)
831                 goto out;
832
833         child = parent;
834         parent = parent->parent;
835         if (parent)
836                 goto up;
837 out:
838         return ret;
839 }
840
841 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
842 {
843         return 0;
844 }
845 #endif
846
847 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
848 {
849         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
850         struct load_weight *load = &p->se.load;
851
852         /*
853          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
854          */
855         if (task_has_idle_policy(p)) {
856                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
857                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
858                 return;
859         }
860
861         /*
862          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
863          * weight
864          */
865         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
866                 reweight_task(p, prio);
867         } else {
868                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
869                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
870         }
871 }
872
873 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
874 /*
875  * Serializes updates of utilization clamp values
876  *
877  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
878  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
879  * support enqueue/dequeue operations.
880  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
881  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
882  * updates or API abuses.
883  */
884 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
885
886 /* Max allowed minimum utilization */
887 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
888
889 /* Max allowed maximum utilization */
890 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
891
892 /*
893  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
894  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
895  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
896  *
897  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
898  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
899  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
900  * battery life.
901  *
902  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
903  *
904  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
905  * above.
906  */
907 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
908
909 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
910 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
911
912 /*
913  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
914  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
915  * enqueue/dequeue_task().
916  *
917  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
918  * minimum uclamp overhead in the fast path.
919  *
920  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
921  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
922  * functionality.
923  *
924  * The knobs that would enable this static key are:
925  *
926  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
927  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
928  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
929  */
930 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
931
932 /* Integer rounded range for each bucket */
933 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
934
935 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
936         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
937
938 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
939 {
940         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
941 }
942
943 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
944 {
945         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
946                 return 0;
947         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
948 }
949
950 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
951                                  unsigned int value, bool user_defined)
952 {
953         uc_se->value = value;
954         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
955         uc_se->user_defined = user_defined;
956 }
957
958 static inline unsigned int
959 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
960                   unsigned int clamp_value)
961 {
962         /*
963          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
964          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
965          * max-clamp.
966          */
967         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
968                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
969                 return clamp_value;
970         }
971
972         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
973 }
974
975 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
976                                      unsigned int clamp_value)
977 {
978         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
979         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
980                 return;
981
982         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
983 }
984
985 static inline
986 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
987                                    unsigned int clamp_value)
988 {
989         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
990         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
991
992         /*
993          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
994          * top most bucket with tasks in.
995          */
996         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
997                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
998                         continue;
999                 return bucket[bucket_id].value;
1000         }
1001
1002         /* No tasks -- default clamp values */
1003         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1004 }
1005
1006 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1007 {
1008         unsigned int default_util_min;
1009         struct uclamp_se *uc_se;
1010
1011         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1012
1013         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1014
1015         /* Only sync if user didn't override the default */
1016         if (uc_se->user_defined)
1017                 return;
1018
1019         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1020         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1021 }
1022
1023 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1024 {
1025         struct rq_flags rf;
1026         struct rq *rq;
1027
1028         if (!rt_task(p))
1029                 return;
1030
1031         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1032         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1033         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1034         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1035 }
1036
1037 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1038 {
1039         struct task_struct *g, *p;
1040
1041         /*
1042          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1043          *                                        uclamp_min_rt = X;
1044          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1045          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1046          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1047          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1048          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1049          *
1050          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1051          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1052          * task.
1053          */
1054         read_lock(&tasklist_lock);
1055         smp_mb__after_spinlock();
1056         read_unlock(&tasklist_lock);
1057
1058         rcu_read_lock();
1059         for_each_process_thread(g, p)
1060                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1061         rcu_read_unlock();
1062 }
1063
1064 static inline struct uclamp_se
1065 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1066 {
1067         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1068 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1069         struct uclamp_se uc_max;
1070
1071         /*
1072          * Tasks in autogroups or root task group will be
1073          * restricted by system defaults.
1074          */
1075         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1076                 return uc_req;
1077         if (task_group(p) == &root_task_group)
1078                 return uc_req;
1079
1080         uc_max = task_group(p)->uclamp[clamp_id];
1081         if (uc_req.value > uc_max.value || !uc_req.user_defined)
1082                 return uc_max;
1083 #endif
1084
1085         return uc_req;
1086 }
1087
1088 /*
1089  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1090  * priority:
1091  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1092  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1093  *   group or in an autogroup
1094  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1095  */
1096 static inline struct uclamp_se
1097 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1098 {
1099         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1100         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1101
1102         /* System default restrictions always apply */
1103         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1104                 return uc_max;
1105
1106         return uc_req;
1107 }
1108
1109 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1110 {
1111         struct uclamp_se uc_eff;
1112
1113         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1114         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1115                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1116
1117         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1118
1119         return (unsigned long)uc_eff.value;
1120 }
1121
1122 /*
1123  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1124  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1125  * updates the rq's clamp value if required.
1126  *
1127  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1128  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1129  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1130  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1131  */
1132 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1133                                     enum uclamp_id clamp_id)
1134 {
1135         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1136         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1137         struct uclamp_bucket *bucket;
1138
1139         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1140
1141         /* Update task effective clamp */
1142         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1143
1144         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1145         bucket->tasks++;
1146         uc_se->active = true;
1147
1148         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1149
1150         /*
1151          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1152          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1153          */
1154         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1155                 bucket->value = uc_se->value;
1156
1157         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1158                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1159 }
1160
1161 /*
1162  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1163  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1164  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1165  *
1166  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1167  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1168  * enforce the expected state and warn.
1169  */
1170 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1171                                     enum uclamp_id clamp_id)
1172 {
1173         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1174         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1175         struct uclamp_bucket *bucket;
1176         unsigned int bkt_clamp;
1177         unsigned int rq_clamp;
1178
1179         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1180
1181         /*
1182          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1183          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1184          *
1185          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1186          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1187          * here.
1188          *
1189          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1190          * problem too
1191          *
1192          *      enqueue(taskA)
1193          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1194          *      enqueue(taskB)
1195          *      dequeue(taskA)
1196          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1197          *      dequeue(taskB)
1198          *
1199          * where we could end up with stale data in uc_se and
1200          * bucket[uc_se->bucket_id].
1201          *
1202          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1203          */
1204         if (unlikely(!uc_se->active))
1205                 return;
1206
1207         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1208
1209         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1210         if (likely(bucket->tasks))
1211                 bucket->tasks--;
1212
1213         uc_se->active = false;
1214
1215         /*
1216          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1217          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1218          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1219          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1220          */
1221         if (likely(bucket->tasks))
1222                 return;
1223
1224         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1225         /*
1226          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1227          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1228          */
1229         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1230         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1231                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1232                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1233         }
1234 }
1235
1236 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1237 {
1238         enum uclamp_id clamp_id;
1239
1240         /*
1241          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1242          *
1243          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1244          * sched_uclamp_used is disabled.
1245          */
1246         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1247                 return;
1248
1249         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1250                 return;
1251
1252         for_each_clamp_id(clamp_id)
1253                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1254
1255         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1256         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1257                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1258 }
1259
1260 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1261 {
1262         enum uclamp_id clamp_id;
1263
1264         /*
1265          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1266          *
1267          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1268          * sched_uclamp_used is disabled.
1269          */
1270         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1271                 return;
1272
1273         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1274                 return;
1275
1276         for_each_clamp_id(clamp_id)
1277                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1278 }
1279
1280 static inline void
1281 uclamp_update_active(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1282 {
1283         struct rq_flags rf;
1284         struct rq *rq;
1285
1286         /*
1287          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1288          *
1289          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1290          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1291          * enqueues, dequeues and migration operations.
1292          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1293          */
1294         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1295
1296         /*
1297          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1298          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1299          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1300          * it will already see the updated clamp bucket value.
1301          */
1302         if (p->uclamp[clamp_id].active) {
1303                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1304                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1305         }
1306
1307         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1308 }
1309
1310 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1311 static inline void
1312 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css,
1313                            unsigned int clamps)
1314 {
1315         enum uclamp_id clamp_id;
1316         struct css_task_iter it;
1317         struct task_struct *p;
1318
1319         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1320         while ((p = css_task_iter_next(&it))) {
1321                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
1322                         if ((0x1 << clamp_id) & clamps)
1323                                 uclamp_update_active(p, clamp_id);
1324                 }
1325         }
1326         css_task_iter_end(&it);
1327 }
1328
1329 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1330 static void uclamp_update_root_tg(void)
1331 {
1332         struct task_group *tg = &root_task_group;
1333
1334         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1335                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1336         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1337                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1338
1339         rcu_read_lock();
1340         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1341         rcu_read_unlock();
1342 }
1343 #else
1344 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1345 #endif
1346
1347 int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1348                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1349 {
1350         bool update_root_tg = false;
1351         int old_min, old_max, old_min_rt;
1352         int result;
1353
1354         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1355         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1356         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1357         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1358
1359         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1360         if (result)
1361                 goto undo;
1362         if (!write)
1363                 goto done;
1364
1365         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1366             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1367             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1368
1369                 result = -EINVAL;
1370                 goto undo;
1371         }
1372
1373         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1374                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1375                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1376                 update_root_tg = true;
1377         }
1378         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1379                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1380                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1381                 update_root_tg = true;
1382         }
1383
1384         if (update_root_tg) {
1385                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1386                 uclamp_update_root_tg();
1387         }
1388
1389         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1390                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1391                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1392         }
1393
1394         /*
1395          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1396          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1397          * task enqueue time.
1398          */
1399
1400         goto done;
1401
1402 undo:
1403         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1404         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1405         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1406 done:
1407         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1408
1409         return result;
1410 }
1411
1412 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1413                            const struct sched_attr *attr)
1414 {
1415         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1416         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1417
1418         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1419                 util_min = attr->sched_util_min;
1420
1421                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1422                         return -EINVAL;
1423         }
1424
1425         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1426                 util_max = attr->sched_util_max;
1427
1428                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1429                         return -EINVAL;
1430         }
1431
1432         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1433                 return -EINVAL;
1434
1435         /*
1436          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1437          *
1438          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1439          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1440          * scheduler locks.
1441          */
1442         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1443
1444         return 0;
1445 }
1446
1447 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1448                          enum uclamp_id clamp_id,
1449                          struct uclamp_se *uc_se)
1450 {
1451         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1452         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1453             !uc_se->user_defined)
1454                 return true;
1455
1456         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1457         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1458             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1459             attr->sched_util_min == -1) {
1460                 return true;
1461         }
1462
1463         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1464             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1465             attr->sched_util_max == -1) {
1466                 return true;
1467         }
1468
1469         return false;
1470 }
1471
1472 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1473                                   const struct sched_attr *attr)
1474 {
1475         enum uclamp_id clamp_id;
1476
1477         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1478                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1479                 unsigned int value;
1480
1481                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1482                         continue;
1483
1484                 /*
1485                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1486                  * at runtime.
1487                  */
1488                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1489                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1490                 else
1491                         value = uclamp_none(clamp_id);
1492
1493                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1494
1495         }
1496
1497         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1498                 return;
1499
1500         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1501             attr->sched_util_min != -1) {
1502                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1503                               attr->sched_util_min, true);
1504         }
1505
1506         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1507             attr->sched_util_max != -1) {
1508                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1509                               attr->sched_util_max, true);
1510         }
1511 }
1512
1513 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1514 {
1515         enum uclamp_id clamp_id;
1516
1517         /*
1518          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1519          * as the task is still at its early fork stages.
1520          */
1521         for_each_clamp_id(clamp_id)
1522                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1523
1524         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1525                 return;
1526
1527         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1528                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1529                               uclamp_none(clamp_id), false);
1530         }
1531 }
1532
1533 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1534 {
1535         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1536 }
1537
1538 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1539 {
1540         enum uclamp_id clamp_id;
1541         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1542
1543         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1544                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1545                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1546                 };
1547         }
1548
1549         rq->uclamp_flags = 0;
1550 }
1551
1552 static void __init init_uclamp(void)
1553 {
1554         struct uclamp_se uc_max = {};
1555         enum uclamp_id clamp_id;
1556         int cpu;
1557
1558         for_each_possible_cpu(cpu)
1559                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1560
1561         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1562                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1563                               uclamp_none(clamp_id), false);
1564         }
1565
1566         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1567         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
1568         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1569                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
1570 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1571                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
1572                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
1573 #endif
1574         }
1575 }
1576
1577 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1578 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1579 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1580 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1581                                   const struct sched_attr *attr)
1582 {
1583         return -EOPNOTSUPP;
1584 }
1585 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1586                                   const struct sched_attr *attr) { }
1587 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
1588 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
1589 static inline void init_uclamp(void) { }
1590 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1591
1592 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1593 {
1594         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
1595                 update_rq_clock(rq);
1596
1597         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
1598                 sched_info_queued(rq, p);
1599                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1600         }
1601
1602         uclamp_rq_inc(rq, p);
1603         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1604 }
1605
1606 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1607 {
1608         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
1609                 update_rq_clock(rq);
1610
1611         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
1612                 sched_info_dequeued(rq, p);
1613                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1614         }
1615
1616         uclamp_rq_dec(rq, p);
1617         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1618 }
1619
1620 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1621 {
1622         enqueue_task(rq, p, flags);
1623
1624         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1625 }
1626
1627 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1628 {
1629         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1630
1631         dequeue_task(rq, p, flags);
1632 }
1633
1634 /*
1635  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1636  */
1637 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1638 {
1639         return p->static_prio;
1640 }
1641
1642 /*
1643  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1644  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1645  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1646  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1647  * estimator recalculates.
1648  */
1649 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1650 {
1651         int prio;
1652
1653         if (task_has_dl_policy(p))
1654                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
1655         else if (task_has_rt_policy(p))
1656                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1657         else
1658                 prio = __normal_prio(p);
1659         return prio;
1660 }
1661
1662 /*
1663  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1664  * taken into account by the scheduler. This value might
1665  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1666  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1667  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1668  */
1669 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1670 {
1671         p->normal_prio = normal_prio(p);
1672         /*
1673          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1674          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1675          * to the normal priority:
1676          */
1677         if (!rt_prio(p->prio))
1678                 return p->normal_prio;
1679         return p->prio;
1680 }
1681
1682 /**
1683  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1684  * @p: the task in question.
1685  *
1686  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1687  */
1688 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1689 {
1690         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1691 }
1692
1693 /*
1694  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1695  * use the balance_callback list if you want balancing.
1696  *
1697  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1698  * balance_callback().
1699  */
1700 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1701                                        const struct sched_class *prev_class,
1702                                        int oldprio)
1703 {
1704         if (prev_class != p->sched_class) {
1705                 if (prev_class->switched_from)
1706                         prev_class->switched_from(rq, p);
1707
1708                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1709         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1710                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1711 }
1712
1713 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1714 {
1715         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
1716                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1717         else if (p->sched_class > rq->curr->sched_class)
1718                 resched_curr(rq);
1719
1720         /*
1721          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1722          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1723          */
1724         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1725                 rq_clock_skip_update(rq);
1726 }
1727
1728 #ifdef CONFIG_SMP
1729
1730 static void
1731 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
1732
1733 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1734                                   const struct cpumask *new_mask,
1735                                   u32 flags);
1736
1737 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1738 {
1739         if (likely(!p->migration_disabled))
1740                 return;
1741
1742         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
1743                 return;
1744
1745         /*
1746          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
1747          */
1748         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
1749 }
1750
1751 void migrate_disable(void)
1752 {
1753         struct task_struct *p = current;
1754
1755         if (p->migration_disabled) {
1756                 p->migration_disabled++;
1757                 return;
1758         }
1759
1760         preempt_disable();
1761         this_rq()->nr_pinned++;
1762         p->migration_disabled = 1;
1763         preempt_enable();
1764 }
1765 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
1766
1767 void migrate_enable(void)
1768 {
1769         struct task_struct *p = current;
1770
1771         if (p->migration_disabled > 1) {
1772                 p->migration_disabled--;
1773                 return;
1774         }
1775
1776         /*
1777          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
1778          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
1779          */
1780         preempt_disable();
1781         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
1782                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
1783         /*
1784          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
1785          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
1786          * select_fallback_rq) get confused.
1787          */
1788         barrier();
1789         p->migration_disabled = 0;
1790         this_rq()->nr_pinned--;
1791         preempt_enable();
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
1794
1795 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
1796 {
1797         return rq->nr_pinned;
1798 }
1799
1800 /*
1801  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
1802  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
1803  */
1804 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
1805 {
1806         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
1807         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
1808                 return false;
1809
1810         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
1811         if (is_migration_disabled(p))
1812                 return cpu_online(cpu);
1813
1814         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
1815         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
1816                 return cpu_active(cpu);
1817
1818         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
1819         if (kthread_is_per_cpu(p))
1820                 return cpu_online(cpu);
1821
1822         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
1823         if (cpu_dying(cpu))
1824                 return false;
1825
1826         /* But are allowed during online. */
1827         return cpu_online(cpu);
1828 }
1829
1830 /*
1831  * This is how migration works:
1832  *
1833  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1834  *    stop_one_cpu().
1835  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1836  *    off the CPU)
1837  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1838  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1839  *    it and puts it into the right queue.
1840  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1841  *    is done.
1842  */
1843
1844 /*
1845  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1846  *
1847  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1848  */
1849 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
1850                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
1851 {
1852         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1853
1854         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
1855         set_task_cpu(p, new_cpu);
1856         rq_unlock(rq, rf);
1857
1858         rq = cpu_rq(new_cpu);
1859
1860         rq_lock(rq, rf);
1861         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1862         activate_task(rq, p, 0);
1863         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1864
1865         return rq;
1866 }
1867
1868 struct migration_arg {
1869         struct task_struct              *task;
1870         int                             dest_cpu;
1871         struct set_affinity_pending     *pending;
1872 };
1873
1874 /*
1875  * @refs: number of wait_for_completion()
1876  * @stop_pending: is @stop_work in use
1877  */
1878 struct set_affinity_pending {
1879         refcount_t              refs;
1880         unsigned int            stop_pending;
1881         struct completion       done;
1882         struct cpu_stop_work    stop_work;
1883         struct migration_arg    arg;
1884 };
1885
1886 /*
1887  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
1888  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1889  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1890  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1891  *
1892  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1893  * as the task is no longer on this CPU.
1894  */
1895 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
1896                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
1897 {
1898         /* Affinity changed (again). */
1899         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1900                 return rq;
1901
1902         update_rq_clock(rq);
1903         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
1904
1905         return rq;
1906 }
1907
1908 /*
1909  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1910  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1911  * 'pushing' onto another runqueue.
1912  */
1913 static int migration_cpu_stop(void *data)
1914 {
1915         struct migration_arg *arg = data;
1916         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
1917         struct task_struct *p = arg->task;
1918         int dest_cpu = arg->dest_cpu;
1919         struct rq *rq = this_rq();
1920         bool complete = false;
1921         struct rq_flags rf;
1922
1923         /*
1924          * The original target CPU might have gone down and we might
1925          * be on another CPU but it doesn't matter.
1926          */
1927         local_irq_save(rf.flags);
1928         /*
1929          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1930          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
1931          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1932          */
1933         flush_smp_call_function_from_idle();
1934
1935         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1936         rq_lock(rq, &rf);
1937
1938         /*
1939          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
1940          * p->migration_pending must have remained stable.
1941          */
1942         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
1943
1944         /*
1945          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1946          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1947          * we're holding p->pi_lock.
1948          */
1949         if (task_rq(p) == rq) {
1950                 if (is_migration_disabled(p))
1951                         goto out;
1952
1953                 if (pending) {
1954                         p->migration_pending = NULL;
1955                         complete = true;
1956                 }
1957
1958                 if (dest_cpu < 0) {
1959                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
1960                                 goto out;
1961
1962                         dest_cpu = cpumask_any_distribute(&p->cpus_mask);
1963                 }
1964
1965                 if (task_on_rq_queued(p))
1966                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1967                 else
1968                         p->wake_cpu = dest_cpu;
1969
1970                 /*
1971                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
1972                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
1973                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
1974                  * anyway, so it's probably not a big deal.
1975                  */
1976
1977         } else if (pending) {
1978                 /*
1979                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
1980                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
1981                  * point we're a regular task again and not current anymore.
1982                  *
1983                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
1984                  * more likely.
1985                  */
1986
1987                 /*
1988                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
1989                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
1990                  * somewhere allowed, we're done.
1991                  */
1992                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
1993                         p->migration_pending = NULL;
1994                         complete = true;
1995                         goto out;
1996                 }
1997
1998                 /*
1999                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2000                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2001                  * it.
2002                  */
2003                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2004                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2005                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2006                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2007                 return 0;
2008         }
2009 out:
2010         if (pending)
2011                 pending->stop_pending = false;
2012         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2013
2014         if (complete)
2015                 complete_all(&pending->done);
2016
2017         return 0;
2018 }
2019
2020 int push_cpu_stop(void *arg)
2021 {
2022         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2023         struct task_struct *p = arg;
2024
2025         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2026         raw_spin_lock(&rq->lock);
2027
2028         if (task_rq(p) != rq)
2029                 goto out_unlock;
2030
2031         if (is_migration_disabled(p)) {
2032                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2033                 goto out_unlock;
2034         }
2035
2036         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2037
2038         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2039                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2040
2041         if (!lowest_rq)
2042                 goto out_unlock;
2043
2044         // XXX validate p is still the highest prio task
2045         if (task_rq(p) == rq) {
2046                 deactivate_task(rq, p, 0);
2047                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2048                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2049                 resched_curr(lowest_rq);
2050         }
2051
2052         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2053
2054 out_unlock:
2055         rq->push_busy = false;
2056         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2057         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2058
2059         put_task_struct(p);
2060         return 0;
2061 }
2062
2063 /*
2064  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2065  * actually call this function.
2066  */
2067 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2068 {
2069         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2070                 p->cpus_ptr = new_mask;
2071                 return;
2072         }
2073
2074         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2075         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2076 }
2077
2078 static void
2079 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2080 {
2081         struct rq *rq = task_rq(p);
2082         bool queued, running;
2083
2084         /*
2085          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2086          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2087          * p->pi_lock.
2088          *
2089          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2090          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2091          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2092          * before finish_task().
2093          *
2094          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2095          */
2096         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2097                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2098         else
2099                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2100
2101         queued = task_on_rq_queued(p);
2102         running = task_current(rq, p);
2103
2104         if (queued) {
2105                 /*
2106                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2107                  * holding rq->lock.
2108                  */
2109                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
2110                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2111         }
2112         if (running)
2113                 put_prev_task(rq, p);
2114
2115         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2116
2117         if (queued)
2118                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2119         if (running)
2120                 set_next_task(rq, p);
2121 }
2122
2123 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2124 {
2125         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2126 }
2127
2128 /*
2129  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2130  *
2131  *
2132  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2133  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2134  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2135  *
2136  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2137  * Consider:
2138  *
2139  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2140  *
2141  *     P0@CPU0                  P1
2142  *
2143  *     migrate_disable();
2144  *     <preempted>
2145  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2146  *
2147  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2148  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2149  * This means we need the following scheme:
2150  *
2151  *     P0@CPU0                  P1
2152  *
2153  *     migrate_disable();
2154  *     <preempted>
2155  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2156  *                                <blocks>
2157  *     <resumes>
2158  *     migrate_enable();
2159  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2160  *       <wakes local stopper>
2161  *                         `--> <woken on migration completion>
2162  *
2163  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2164  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2165  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2166  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2167  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2168  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2169  * moment.
2170  *
2171  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2172  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2173  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2174  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2175  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2176  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2177  *
2178  *
2179  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2180  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2181  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2182  * Migrate-Disable. Consider:
2183  *
2184  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2185  *
2186  *     CPU0               P1                            P2
2187  *     <P0>
2188  *       migrate_disable();
2189  *       <preempted>
2190  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2191  *                          <blocks>
2192  *     <migration/0>
2193  *       migration_cpu_stop()
2194  *         is_migration_disabled()
2195  *           <bails>
2196  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2197  *                                                         <signal completion>
2198  *                          <awakes>
2199  *
2200  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2201  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2202  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2203  */
2204 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2205                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2206 {
2207         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2208         bool stop_pending, complete = false;
2209
2210         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2211         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2212                 struct task_struct *push_task = NULL;
2213
2214                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2215                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2216                         rq->push_busy = true;
2217                         push_task = get_task_struct(p);
2218                 }
2219
2220                 /*
2221                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2222                  * then complete now.
2223                  */
2224                 pending = p->migration_pending;
2225                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2226                         p->migration_pending = NULL;
2227                         complete = true;
2228                 }
2229
2230                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2231
2232                 if (push_task) {
2233                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2234                                             p, &rq->push_work);
2235                 }
2236
2237                 if (complete)
2238                         complete_all(&pending->done);
2239
2240                 return 0;
2241         }
2242
2243         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2244                 /* serialized by p->pi_lock */
2245                 if (!p->migration_pending) {
2246                         /* Install the request */
2247                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2248                         init_completion(&my_pending.done);
2249                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2250                                 .task = p,
2251                                 .dest_cpu = -1,         /* any */
2252                                 .pending = &my_pending,
2253                         };
2254
2255                         p->migration_pending = &my_pending;
2256                 } else {
2257                         pending = p->migration_pending;
2258                         refcount_inc(&pending->refs);
2259                 }
2260         }
2261         pending = p->migration_pending;
2262         /*
2263          * - !MIGRATE_ENABLE:
2264          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2265          *
2266          * - MIGRATE_ENABLE:
2267          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2268          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2269          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2270          *   pending completion.
2271          *
2272          * Either way, we really should have a @pending here.
2273          */
2274         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2275                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2276                 return -EINVAL;
2277         }
2278
2279         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
2280                 /*
2281                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2282                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2283                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2284                  */
2285                 stop_pending = pending->stop_pending;
2286                 if (!stop_pending)
2287                         pending->stop_pending = true;
2288
2289                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2290                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2291
2292                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2293
2294                 if (!stop_pending) {
2295                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2296                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2297                 }
2298
2299                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2300                         return 0;
2301         } else {
2302
2303                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2304                         if (task_on_rq_queued(p))
2305                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2306
2307                         if (!pending->stop_pending) {
2308                                 p->migration_pending = NULL;
2309                                 complete = true;
2310                         }
2311                 }
2312                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2313
2314                 if (complete)
2315                         complete_all(&pending->done);
2316         }
2317
2318         wait_for_completion(&pending->done);
2319
2320         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2321                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2322
2323         /*
2324          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2325          * have seen the completion and decremented the refcount
2326          */
2327         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2328
2329         /* ARGH */
2330         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2331
2332         return 0;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2337  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2338  * is removed from the allowed bitmask.
2339  *
2340  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2341  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2342  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2343  */
2344 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2345                                   const struct cpumask *new_mask,
2346                                   u32 flags)
2347 {
2348         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2349         unsigned int dest_cpu;
2350         struct rq_flags rf;
2351         struct rq *rq;
2352         int ret = 0;
2353
2354         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2355         update_rq_clock(rq);
2356
2357         if (p->flags & PF_KTHREAD || is_migration_disabled(p)) {
2358                 /*
2359                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2360                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2361                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2362                  *
2363                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2364                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2365                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2366                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2367                  */
2368                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2369         }
2370
2371         /*
2372          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2373          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2374          */
2375         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2376                 ret = -EINVAL;
2377                 goto out;
2378         }
2379
2380         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2381                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2382                         goto out;
2383
2384                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2385                                  is_migration_disabled(p) &&
2386                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2387                         ret = -EBUSY;
2388                         goto out;
2389                 }
2390         }
2391
2392         /*
2393          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2394          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2395          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2396          */
2397         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2398         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2399                 ret = -EINVAL;
2400                 goto out;
2401         }
2402
2403         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2404
2405         return affine_move_task(rq, p, &rf, dest_cpu, flags);
2406
2407 out:
2408         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2409
2410         return ret;
2411 }
2412
2413 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2414 {
2415         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2416 }
2417 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2418
2419 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2420 {
2421 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2422         /*
2423          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2424          * ttwu() will sort out the placement.
2425          */
2426         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2427                         !p->on_rq);
2428
2429         /*
2430          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
2431          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
2432          * time relying on p->on_rq.
2433          */
2434         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
2435                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
2436                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
2437
2438 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2439         /*
2440          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2441          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2442          *
2443          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2444          * see task_group().
2445          *
2446          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2447          * task_rq_lock().
2448          */
2449         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2450                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2451 #endif
2452         /*
2453          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
2454          */
2455         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
2456
2457         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
2458 #endif
2459
2460         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2461
2462         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2463                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
2464                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
2465                 p->se.nr_migrations++;
2466                 rseq_migrate(p);
2467                 perf_event_task_migrate(p);
2468         }
2469
2470         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2471 }
2472
2473 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2474 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
2475 {
2476         if (task_on_rq_queued(p)) {
2477                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
2478                 struct rq_flags srf, drf;
2479
2480                 src_rq = task_rq(p);
2481                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
2482
2483                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
2484                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
2485
2486                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
2487                 set_task_cpu(p, cpu);
2488                 activate_task(dst_rq, p, 0);
2489                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
2490
2491                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
2492                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
2493
2494         } else {
2495                 /*
2496                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
2497                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
2498                  * previous CPU our target instead of where it really is.
2499                  */
2500                 p->wake_cpu = cpu;
2501         }
2502 }
2503
2504 struct migration_swap_arg {
2505         struct task_struct *src_task, *dst_task;
2506         int src_cpu, dst_cpu;
2507 };
2508
2509 static int migrate_swap_stop(void *data)
2510 {
2511         struct migration_swap_arg *arg = data;
2512         struct rq *src_rq, *dst_rq;
2513         int ret = -EAGAIN;
2514
2515         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
2516                 return -EAGAIN;
2517
2518         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
2519         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
2520
2521         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
2522                         &arg->dst_task->pi_lock);
2523         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
2524
2525         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
2526                 goto unlock;
2527
2528         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
2529                 goto unlock;
2530
2531         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
2532                 goto unlock;
2533
2534         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
2535                 goto unlock;
2536
2537         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
2538         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
2539
2540         ret = 0;
2541
2542 unlock:
2543         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
2544         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
2545         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
2546
2547         return ret;
2548 }
2549
2550 /*
2551  * Cross migrate two tasks
2552  */
2553 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
2554                 int target_cpu, int curr_cpu)
2555 {
2556         struct migration_swap_arg arg;
2557         int ret = -EINVAL;
2558
2559         arg = (struct migration_swap_arg){
2560                 .src_task = cur,
2561                 .src_cpu = curr_cpu,
2562                 .dst_task = p,
2563                 .dst_cpu = target_cpu,
2564         };
2565
2566         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
2567                 goto out;
2568
2569         /*
2570          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
2571          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
2572          */
2573         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
2574                 goto out;
2575
2576         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
2577                 goto out;
2578
2579         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
2580                 goto out;
2581
2582         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
2583         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
2584
2585 out:
2586         return ret;
2587 }
2588 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2589
2590 /*
2591  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2592  *
2593  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2594  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2595  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2596  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2597  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2598  * @p has remained unscheduled the whole time.
2599  *
2600  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2601  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2602  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2603  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2604  * waiting to become inactive.
2605  */
2606 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2607 {
2608         int running, queued;
2609         struct rq_flags rf;
2610         unsigned long ncsw;
2611         struct rq *rq;
2612
2613         for (;;) {
2614                 /*
2615                  * We do the initial early heuristics without holding
2616                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2617                  * the runqueue lock when things look like they will
2618                  * work out!
2619                  */
2620                 rq = task_rq(p);
2621
2622                 /*
2623                  * If the task is actively running on another CPU
2624                  * still, just relax and busy-wait without holding
2625                  * any locks.
2626                  *
2627                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2628                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2629                  * But we don't care, since "task_running()" will
2630                  * return false if the runqueue has changed and p
2631                  * is actually now running somewhere else!
2632                  */
2633                 while (task_running(rq, p)) {
2634                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2635                                 return 0;
2636                         cpu_relax();
2637                 }
2638
2639                 /*
2640                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2641                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2642                  * just go back and repeat.
2643                  */
2644                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
2645                 trace_sched_wait_task(p);
2646                 running = task_running(rq, p);
2647                 queued = task_on_rq_queued(p);
2648                 ncsw = 0;
2649                 if (!match_state || p->state == match_state)
2650                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2651                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2652
2653                 /*
2654                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2655                  */
2656                 if (unlikely(!ncsw))
2657                         break;
2658
2659                 /*
2660                  * Was it really running after all now that we
2661                  * checked with the proper locks actually held?
2662                  *
2663                  * Oops. Go back and try again..
2664                  */
2665                 if (unlikely(running)) {
2666                         cpu_relax();
2667                         continue;
2668                 }
2669
2670                 /*
2671                  * It's not enough that it's not actively running,
2672                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2673                  * preempted!
2674                  *
2675                  * So if it was still runnable (but just not actively
2676                  * running right now), it's preempted, and we should
2677                  * yield - it could be a while.
2678                  */
2679                 if (unlikely(queued)) {
2680                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
2681
2682                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2683                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2684                         continue;
2685                 }
2686
2687                 /*
2688                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2689                  * runnable, which means that it will never become
2690                  * running in the future either. We're all done!
2691                  */
2692                 break;
2693         }
2694
2695         return ncsw;
2696 }
2697
2698 /***
2699  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2700  * @p: the to-be-kicked thread
2701  *
2702  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2703  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2704  *
2705  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2706  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2707  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2708  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2709  * achieved as well.
2710  */
2711 void kick_process(struct task_struct *p)
2712 {
2713         int cpu;
2714
2715         preempt_disable();
2716         cpu = task_cpu(p);
2717         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2718                 smp_send_reschedule(cpu);
2719         preempt_enable();
2720 }
2721 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2722
2723 /*
2724  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2725  *
2726  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
2727  *
2728  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
2729  *
2730  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
2731  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
2732  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
2733  *    see it.
2734  *
2735  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
2736  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
2737  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
2738  *    off.
2739  *
2740  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
2741  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
2742  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
2743  * to satisfy the above rules.
2744  */
2745 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2746 {
2747         int nid = cpu_to_node(cpu);
2748         const struct cpumask *nodemask = NULL;
2749         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
2750         int dest_cpu;
2751
2752         /*
2753          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
2754          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
2755          * select the CPU on the other node.
2756          */
2757         if (nid != -1) {
2758                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
2759
2760                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2761                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
2762                         if (!cpu_active(dest_cpu))
2763                                 continue;
2764                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr))
2765                                 return dest_cpu;
2766                 }
2767         }
2768
2769         for (;;) {
2770                 /* Any allowed, online CPU? */
2771                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
2772                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2773                                 continue;
2774
2775                         goto out;
2776                 }
2777
2778                 /* No more Mr. Nice Guy. */
2779                 switch (state) {
2780                 case cpuset:
2781                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
2782                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2783                                 state = possible;
2784                                 break;
2785                         }
2786                         fallthrough;
2787                 case possible:
2788                         /*
2789                          * XXX When called from select_task_rq() we only
2790                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
2791                          *
2792                          * More yuck to audit.
2793                          */
2794                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
2795                         state = fail;
2796                         break;
2797
2798                 case fail:
2799                         BUG();
2800                         break;
2801                 }
2802         }
2803
2804 out:
2805         if (state != cpuset) {
2806                 /*
2807                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2808                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2809                  * leave kernel.
2810                  */
2811                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2812                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2813                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2814                 }
2815         }
2816
2817         return dest_cpu;
2818 }
2819
2820 /*
2821  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
2822  */
2823 static inline
2824 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2825 {
2826         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2827
2828         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
2829                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
2830         else
2831                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
2832
2833         /*
2834          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2835          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
2836          * CPU.
2837          *
2838          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2839          *
2840          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2841          *   not worry about this generic constraint ]
2842          */
2843         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
2844                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2845
2846         return cpu;
2847 }
2848
2849 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2850 {
2851         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
2852         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2853         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2854
2855         if (stop) {
2856                 /*
2857                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2858                  * userspace knows about and won't get confused about.
2859                  *
2860                  * Also, it will make PI more or less work without too
2861                  * much confusion -- but then, stop work should not
2862                  * rely on PI working anyway.
2863                  */
2864                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2865
2866                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2867
2868                 /*
2869                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
2870                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
2871                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
2872                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
2873                  * around the current task.
2874                  *
2875                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
2876                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
2877                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
2878                  * own class.
2879                  */
2880                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
2881         }
2882
2883         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2884
2885         if (old_stop) {
2886                 /*
2887                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2888                  * it can die in pieces.
2889                  */
2890                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2891         }
2892 }
2893
2894 #else /* CONFIG_SMP */
2895
2896 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2897                                          const struct cpumask *new_mask,
2898                                          u32 flags)
2899 {
2900         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
2901 }
2902
2903 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2904
2905 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2906 {
2907         return false;
2908 }
2909
2910 #endif /* !CONFIG_SMP */
2911
2912 static void
2913 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2914 {
2915         struct rq *rq;
2916
2917         if (!schedstat_enabled())
2918                 return;
2919
2920         rq = this_rq();
2921
2922 #ifdef CONFIG_SMP
2923         if (cpu == rq->cpu) {
2924                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
2925                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
2926         } else {
2927                 struct sched_domain *sd;
2928
2929                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
2930                 rcu_read_lock();
2931                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
2932                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2933                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
2934                                 break;
2935                         }
2936                 }
2937                 rcu_read_unlock();
2938         }
2939
2940         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2941                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2942 #endif /* CONFIG_SMP */
2943
2944         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
2945         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
2946
2947         if (wake_flags & WF_SYNC)
2948                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
2949 }
2950
2951 /*
2952  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2953  */
2954 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
2955                            struct rq_flags *rf)
2956 {
2957         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2958         p->state = TASK_RUNNING;
2959         trace_sched_wakeup(p);
2960
2961 #ifdef CONFIG_SMP
2962         if (p->sched_class->task_woken) {
2963                 /*
2964                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
2965                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
2966                  */
2967                 rq_unpin_lock(rq, rf);
2968                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2969                 rq_repin_lock(rq, rf);
2970         }
2971
2972         if (rq->idle_stamp) {
2973                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
2974                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
2975
2976                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2977
2978                 if (rq->avg_idle > max)
2979                         rq->avg_idle = max;
2980
2981                 rq->idle_stamp = 0;
2982         }
2983 #endif
2984 }
2985
2986 static void
2987 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
2988                  struct rq_flags *rf)
2989 {
2990         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
2991
2992         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2993
2994         if (p->sched_contributes_to_load)
2995                 rq->nr_uninterruptible--;
2996
2997 #ifdef CONFIG_SMP
2998         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2999                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3000         else
3001 #endif
3002         if (p->in_iowait) {
3003                 delayacct_blkio_end(p);
3004                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3005         }
3006
3007         activate_task(rq, p, en_flags);
3008         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3009 }
3010
3011 /*
3012  * Consider @p being inside a wait loop:
3013  *
3014  *   for (;;) {
3015  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3016  *
3017  *      if (CONDITION)
3018  *         break;
3019  *
3020  *      schedule();
3021  *   }
3022  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3023  *
3024  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3025  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3026  * an atomic manner.
3027  *
3028  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3029  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3030  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3031  * need to do a full wakeup with enqueue.
3032  *
3033  * Returns: %true when the wakeup is done,
3034  *          %false otherwise.
3035  */
3036 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3037 {
3038         struct rq_flags rf;
3039         struct rq *rq;
3040         int ret = 0;
3041
3042         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3043         if (task_on_rq_queued(p)) {
3044                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3045                 update_rq_clock(rq);
3046                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3047                 ret = 1;
3048         }
3049         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3050
3051         return ret;
3052 }
3053
3054 #ifdef CONFIG_SMP
3055 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3056 {
3057         struct llist_node *llist = arg;
3058         struct rq *rq = this_rq();
3059         struct task_struct *p, *t;
3060         struct rq_flags rf;
3061
3062         if (!llist)
3063                 return;
3064
3065         /*
3066          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3067          * Races such that false-negatives are possible, since they
3068          * are shorter lived that false-positives would be.
3069          */
3070         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3071
3072         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3073         update_rq_clock(rq);
3074
3075         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3076                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3077                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3078
3079                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3080                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3081
3082                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3083         }
3084
3085         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3086 }
3087
3088 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3089 {
3090         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3091
3092         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3093                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3094         else
3095                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3096 }
3097
3098 /*
3099  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3100  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3101  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3102  * of the wakeup instead of the waker.
3103  */
3104 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3105 {
3106         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3107
3108         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3109
3110         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3111         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3112 }
3113
3114 void wake_up_if_idle(int cpu)
3115 {
3116         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3117         struct rq_flags rf;
3118
3119         rcu_read_lock();
3120
3121         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3122                 goto out;
3123
3124         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
3125                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3126         } else {
3127                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3128                 if (is_idle_task(rq->curr))
3129                         smp_send_reschedule(cpu);
3130                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3131                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3132         }
3133
3134 out:
3135         rcu_read_unlock();
3136 }
3137
3138 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3139 {
3140         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3141 }
3142
3143 static inline bool ttwu_queue_cond(int cpu, int wake_flags)
3144 {
3145         /*
3146          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3147          * in hotplug state.
3148          */
3149         if (!cpu_active(cpu))
3150                 return false;
3151
3152         /*
3153          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3154          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3155          */
3156         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3157                 return true;
3158
3159         /*
3160          * If the task is descheduling and the only running task on the
3161          * CPU then use the wakelist to offload the task activation to
3162          * the soon-to-be-idle CPU as the current CPU is likely busy.
3163          * nr_running is checked to avoid unnecessary task stacking.
3164          */
3165         if ((wake_flags & WF_ON_CPU) && cpu_rq(cpu)->nr_running <= 1)
3166                 return true;
3167
3168         return false;
3169 }
3170
3171 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3172 {
3173         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(cpu, wake_flags)) {
3174                 if (WARN_ON_ONCE(cpu == smp_processor_id()))
3175                         return false;
3176
3177                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3178                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3179                 return true;
3180         }
3181
3182         return false;
3183 }
3184
3185 #else /* !CONFIG_SMP */
3186
3187 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3188 {
3189         return false;
3190 }
3191
3192 #endif /* CONFIG_SMP */
3193
3194 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3195 {
3196         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3197         struct rq_flags rf;
3198
3199         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3200                 return;
3201
3202         rq_lock(rq, &rf);
3203         update_rq_clock(rq);
3204         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3205         rq_unlock(rq, &rf);
3206 }
3207
3208 /*
3209  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3210  *
3211  *  MIGRATION
3212  *
3213  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3214  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3215  * execution on its new CPU [c1].
3216  *
3217  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3218  *
3219  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3220  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3221  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3222  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3223  *
3224  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3225  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3226  *
3227  * Example:
3228  *
3229  *   CPU0            CPU1            CPU2
3230  *
3231  *   LOCK rq(0)->lock
3232  *   sched-out X
3233  *   sched-in Y
3234  *   UNLOCK rq(0)->lock
3235  *
3236  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3237  *                                   dequeue X
3238  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3239  *
3240  *                                   LOCK rq(1)->lock
3241  *                                   enqueue X
3242  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3243  *
3244  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3245  *                   sched-out Z
3246  *                   sched-in X
3247  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3248  *
3249  *
3250  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3251  *
3252  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3253  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3254  * chain to provide order. Instead we do:
3255  *
3256  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3257  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3258  *
3259  * Example:
3260  *
3261  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3262  *
3263  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3264  *   dequeue X
3265  *   sched-out X
3266  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3267  *
3268  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3269  *                    X->state = WAKING
3270  *                    set_task_cpu(X,2)
3271  *
3272  *                    LOCK rq(2)->lock
3273  *                    enqueue X
3274  *                    X->state = RUNNING
3275  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3276  *
3277  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3278  *                                          sched-out Z
3279  *                                          sched-in X
3280  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3281  *
3282  *                    UNLOCK X->pi_lock
3283  *   UNLOCK rq(0)->lock
3284  *
3285  *
3286  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
3287  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
3288  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
3289  */
3290
3291 /**
3292  * try_to_wake_up - wake up a thread
3293  * @p: the thread to be awakened
3294  * @state: the mask of task states that can be woken
3295  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
3296  *
3297  * Conceptually does:
3298  *
3299  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
3300  *
3301  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
3302  *
3303  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
3304  *
3305  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
3306  * with set_current_state().
3307  *
3308  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
3309  *
3310  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
3311  *  - p->sched_class
3312  *  - p->cpus_ptr
3313  *  - p->sched_task_group
3314  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
3315  *
3316  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
3317  * Takes rq->lock in:
3318  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
3319  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
3320  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
3321  *
3322  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
3323  * many memory barriers and their comments for details.
3324  *
3325  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
3326  *         %false otherwise.
3327  */
3328 static int
3329 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
3330 {
3331         unsigned long flags;
3332         int cpu, success = 0;
3333
3334         preempt_disable();
3335         if (p == current) {
3336                 /*
3337                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
3338                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
3339                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
3340                  * without taking any locks.
3341                  *
3342                  * In particular:
3343                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
3344                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
3345                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
3346                  */
3347                 if (!(p->state & state))
3348                         goto out;
3349
3350                 success = 1;
3351                 trace_sched_waking(p);
3352                 p->state = TASK_RUNNING;
3353                 trace_sched_wakeup(p);
3354                 goto out;
3355         }
3356
3357         /*
3358          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
3359          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
3360          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
3361          * in set_current_state() that the waiting thread does.
3362          */
3363         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3364         smp_mb__after_spinlock();
3365         if (!(p->state & state))
3366                 goto unlock;
3367
3368         trace_sched_waking(p);
3369
3370         /* We're going to change ->state: */
3371         success = 1;
3372
3373         /*
3374          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
3375          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
3376          * in smp_cond_load_acquire() below.
3377          *
3378          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
3379          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
3380          *   UNLOCK rq->lock
3381          *
3382          * __schedule() (switch to task 'p')
3383          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3384          *   smp_mb__after_spinlock();
3385          *   UNLOCK rq->lock
3386          *
3387          * [task p]
3388          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
3389          *
3390          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3391          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3392          *
3393          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
3394          */
3395         smp_rmb();
3396         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
3397                 goto unlock;
3398
3399 #ifdef CONFIG_SMP
3400         /*
3401          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
3402          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
3403          *
3404          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
3405          * from the runqueue.
3406          *
3407          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
3408          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
3409          *   UNLOCK rq->lock
3410          *
3411          * __schedule() (put 'p' to sleep)
3412          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3413          *   smp_mb__after_spinlock();
3414          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
3415          *
3416          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3417          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3418          *
3419          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
3420          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
3421          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
3422          */
3423         smp_acquire__after_ctrl_dep();
3424
3425         /*
3426          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
3427          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
3428          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
3429          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
3430          */
3431         p->state = TASK_WAKING;
3432
3433         /*
3434          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3435          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
3436          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
3437          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
3438          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
3439          *
3440          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
3441          *
3442          * set_task_cpu(p, cpu);
3443          *   STORE p->cpu = @cpu
3444          * __schedule() (switch to task 'p')
3445          *   LOCK rq->lock
3446          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
3447          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
3448          *
3449          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
3450          * scheduling.
3451          */
3452         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
3453             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags | WF_ON_CPU))
3454                 goto unlock;
3455
3456         /*
3457          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3458          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
3459          *
3460          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
3461          *
3462          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
3463          * their previous state and preserve Program Order.
3464          */
3465         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3466
3467         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
3468         if (task_cpu(p) != cpu) {
3469                 if (p->in_iowait) {
3470                         delayacct_blkio_end(p);
3471                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3472                 }
3473
3474                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
3475                 psi_ttwu_dequeue(p);
3476                 set_task_cpu(p, cpu);
3477         }
3478 #else
3479         cpu = task_cpu(p);
3480 #endif /* CONFIG_SMP */
3481
3482         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
3483 unlock:
3484         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3485 out:
3486         if (success)
3487                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
3488         preempt_enable();
3489
3490         return success;
3491 }
3492
3493 /**
3494  * try_invoke_on_locked_down_task - Invoke a function on task in fixed state
3495  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
3496  * @func: Function to invoke.
3497  * @arg: Argument to function.
3498  *
3499  * If the specified task can be quickly locked into a definite state
3500  * (either sleeping or on a given runqueue), arrange to keep it in that
3501  * state while invoking @func(@arg).  This function can use ->on_rq and
3502  * task_curr() to work out what the state is, if required.  Given that
3503  * @func can be invoked with a runqueue lock held, it had better be quite
3504  * lightweight.
3505  *
3506  * Returns:
3507  *      @false if the task slipped out from under the locks.
3508  *      @true if the task was locked onto a runqueue or is sleeping.
3509  *              However, @func can override this by returning @false.
3510  */
3511 bool try_invoke_on_locked_down_task(struct task_struct *p, bool (*func)(struct task_struct *t, void *arg), void *arg)
3512 {
3513         struct rq_flags rf;
3514         bool ret = false;
3515         struct rq *rq;
3516
3517         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
3518         if (p->on_rq) {
3519                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3520                 if (task_rq(p) == rq)
3521                         ret = func(p, arg);
3522                 rq_unlock(rq, &rf);
3523         } else {
3524                 switch (p->state) {
3525                 case TASK_RUNNING:
3526                 case TASK_WAKING:
3527                         break;
3528                 default:
3529                         smp_rmb(); // See smp_rmb() comment in try_to_wake_up().
3530                         if (!p->on_rq)
3531                                 ret = func(p, arg);
3532                 }
3533         }
3534         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
3535         return ret;
3536 }
3537
3538 /**
3539  * wake_up_process - Wake up a specific process
3540  * @p: The process to be woken up.
3541  *
3542  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
3543  * processes.
3544  *
3545  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
3546  *
3547  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
3548  */
3549 int wake_up_process(struct task_struct *p)
3550 {
3551         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
3552 }
3553 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
3554
3555 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
3556 {
3557         return try_to_wake_up(p, state, 0);
3558 }
3559
3560 /*
3561  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
3562  * p is forked by current.
3563  *
3564  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
3565  */
3566 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
3567 {
3568         p->on_rq                        = 0;
3569
3570         p->se.on_rq                     = 0;
3571         p->se.exec_start                = 0;
3572         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
3573         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
3574         p->se.nr_migrations             = 0;
3575         p->se.vruntime                  = 0;
3576         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
3577
3578 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3579         p->se.cfs_rq                    = NULL;
3580 #endif
3581
3582 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3583         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
3584         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
3585 #endif
3586
3587         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
3588         init_dl_task_timer(&p->dl);
3589         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
3590         __dl_clear_params(p);
3591
3592         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
3593         p->rt.timeout           = 0;
3594         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
3595         p->rt.on_rq             = 0;
3596         p->rt.on_list           = 0;
3597
3598 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3599         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
3600 #endif
3601
3602 #ifdef CONFIG_COMPACTION
3603         p->capture_control = NULL;
3604 #endif
3605         init_numa_balancing(clone_flags, p);
3606 #ifdef CONFIG_SMP
3607         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
3608         p->migration_pending = NULL;
3609 #endif
3610 }
3611
3612 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
3613
3614 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3615
3616 void set_numabalancing_state(bool enabled)
3617 {
3618         if (enabled)
3619                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
3620         else
3621                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
3622 }
3623
3624 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
3625 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
3626                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3627 {
3628         struct ctl_table t;
3629         int err;
3630         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
3631
3632         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
3633                 return -EPERM;
3634
3635         t = *table;
3636         t.data = &state;
3637         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3638         if (err < 0)
3639                 return err;
3640         if (write)
3641                 set_numabalancing_state(state);
3642         return err;
3643 }
3644 #endif
3645 #endif
3646
3647 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3648
3649 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
3650 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
3651
3652 static void set_schedstats(bool enabled)
3653 {
3654         if (enabled)
3655                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
3656         else
3657                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
3658 }
3659
3660 void force_schedstat_enabled(void)
3661 {
3662         if (!schedstat_enabled()) {
3663                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
3664                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
3665         }
3666 }
3667
3668 static int __init setup_schedstats(char *str)
3669 {
3670         int ret = 0;
3671         if (!str)
3672                 goto out;
3673
3674         /*
3675          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
3676          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
3677          * variable so init_schedstats() can do it later.
3678          */
3679         if (!strcmp(str, "enable")) {
3680                 __sched_schedstats = true;
3681                 ret = 1;
3682         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
3683                 __sched_schedstats = false;
3684                 ret = 1;
3685         }
3686 out:
3687         if (!ret)
3688                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
3689
3690         return ret;
3691 }
3692 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
3693
3694 static void __init init_schedstats(void)
3695 {
3696         set_schedstats(__sched_schedstats);
3697 }
3698
3699 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
3700 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
3701                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
3702 {
3703         struct ctl_table t;
3704         int err;
3705         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
3706
3707         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
3708                 return -EPERM;
3709
3710         t = *table;
3711         t.data = &state;
3712         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3713         if (err < 0)
3714                 return err;
3715         if (write)
3716                 set_schedstats(state);
3717         return err;
3718 }
3719 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
3720 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
3721 static inline void init_schedstats(void) {}
3722 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
3723
3724 /*
3725  * fork()/clone()-time setup:
3726  */
3727 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
3728 {
3729         unsigned long flags;
3730
3731         __sched_fork(clone_flags, p);
3732         /*
3733          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
3734          * nobody will actually run it, and a signal or other external
3735          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
3736          */
3737         p->state = TASK_NEW;
3738
3739         /*
3740          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
3741          */
3742         p->prio = current->normal_prio;
3743
3744         uclamp_fork(p);
3745
3746         /*
3747          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
3748          */
3749         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
3750                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3751                         p->policy = SCHED_NORMAL;
3752                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3753                         p->rt_priority = 0;
3754                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3755                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3756
3757                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3758                 set_load_weight(p, false);
3759
3760                 /*
3761                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3762                  * fulfilled its duty:
3763                  */
3764                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3765         }
3766
3767         if (dl_prio(p->prio))
3768                 return -EAGAIN;
3769         else if (rt_prio(p->prio))
3770                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3771         else
3772                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3773
3774         init_entity_runnable_average(&p->se);
3775
3776         /*
3777          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3778          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3779          * is ran before sched_fork().
3780          *
3781          * Silence PROVE_RCU.
3782          */
3783         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3784         rseq_migrate(p);
3785         /*
3786          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
3787          * so use __set_task_cpu().
3788          */
3789         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
3790         if (p->sched_class->task_fork)
3791                 p->sched_class->task_fork(p);
3792         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3793
3794 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
3795         if (likely(sched_info_on()))
3796                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3797 #endif
3798 #if defined(CONFIG_SMP)
3799         p->on_cpu = 0;
3800 #endif
3801         init_task_preempt_count(p);
3802 #ifdef CONFIG_SMP
3803         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3804         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
3805 #endif
3806         return 0;
3807 }
3808
3809 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
3810 {
3811         uclamp_post_fork(p);
3812 }
3813
3814 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
3815 {
3816         if (runtime == RUNTIME_INF)
3817                 return BW_UNIT;
3818
3819         /*
3820          * Doing this here saves a lot of checks in all
3821          * the calling paths, and returning zero seems
3822          * safe for them anyway.
3823          */
3824         if (period == 0)
3825                 return 0;
3826
3827         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
3828 }
3829
3830 /*
3831  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3832  *
3833  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3834  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3835  * on the runqueue and wakes it.
3836  */
3837 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3838 {
3839         struct rq_flags rf;
3840         struct rq *rq;
3841
3842         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
3843         p->state = TASK_RUNNING;
3844 #ifdef CONFIG_SMP
3845         /*
3846          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3847          *  - cpus_ptr can change in the fork path
3848          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
3849          *
3850          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
3851          * as we're not fully set-up yet.
3852          */
3853         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
3854         rseq_migrate(p);
3855         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
3856 #endif
3857         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3858         update_rq_clock(rq);
3859         post_init_entity_util_avg(p);
3860
3861         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
3862         trace_sched_wakeup_new(p);
3863         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3864 #ifdef CONFIG_SMP
3865         if (p->sched_class->task_woken) {
3866                 /*
3867                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
3868                  * drop it.
3869                  */
3870                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
3871                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3872                 rq_repin_lock(rq, &rf);
3873         }
3874 #endif
3875         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3876 }
3877
3878 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3879
3880 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
3881
3882 void preempt_notifier_inc(void)
3883 {
3884         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
3885 }
3886 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
3887
3888 void preempt_notifier_dec(void)
3889 {
3890         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
3891 }
3892 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
3893
3894 /**
3895  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3896  * @notifier: notifier struct to register
3897  */
3898 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3899 {
3900         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3901                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
3902
3903         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3904 }
3905 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3906
3907 /**
3908  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3909  * @notifier: notifier struct to unregister
3910  *
3911  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
3912  */
3913 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3914 {
3915         hlist_del(&notifier->link);
3916 }
3917 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3918
3919 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3920 {
3921         struct preempt_notifier *notifier;
3922
3923         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
3924                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3925 }
3926
3927 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3928 {
3929         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3930                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
3931 }
3932
3933 static void
3934 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3935                                    struct task_struct *next)
3936 {
3937         struct preempt_notifier *notifier;
3938
3939         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
3940                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3941 }
3942
3943 static __always_inline void
3944 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3945                                  struct task_struct *next)
3946 {
3947         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3948                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
3949 }
3950
3951 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3952
3953 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3954 {
3955 }
3956
3957 static inline void
3958 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3959                                  struct task_struct *next)
3960 {
3961 }
3962
3963 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3964
3965 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
3966 {
3967 #ifdef CONFIG_SMP
3968         /*
3969          * Claim the task as running, we do this before switching to it
3970          * such that any running task will have this set.
3971          *
3972          * See the ttwu() WF_ON_CPU case and its ordering comment.
3973          */
3974         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
3975 #endif
3976 }
3977
3978 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
3979 {
3980 #ifdef CONFIG_SMP
3981         /*
3982          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
3983          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
3984          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
3985          * finished.
3986          *
3987          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
3988          * happen before this.
3989          *
3990          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
3991          */
3992         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
3993 #endif
3994 }
3995
3996 #ifdef CONFIG_SMP
3997
3998 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
3999 {
4000         void (*func)(struct rq *rq);
4001         struct callback_head *next;
4002
4003         lockdep_assert_held(&rq->lock);
4004
4005         while (head) {
4006                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4007                 next = head->next;
4008                 head->next = NULL;
4009                 head = next;
4010
4011                 func(rq);
4012         }
4013 }
4014
4015 static void balance_push(struct rq *rq);
4016
4017 struct callback_head balance_push_callback = {
4018         .next = NULL,
4019         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4020 };
4021
4022 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4023 {
4024         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4025
4026         lockdep_assert_held(&rq->lock);
4027         if (head)
4028                 rq->balance_callback = NULL;
4029
4030         return head;
4031 }
4032
4033 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4034 {
4035         do_balance_callbacks(rq, splice_balance_callbacks(rq));
4036 }
4037
4038 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4039 {
4040         unsigned long flags;
4041
4042         if (unlikely(head)) {
4043                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4044                 do_balance_callbacks(rq, head);
4045                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4046         }
4047 }
4048
4049 #else
4050
4051 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4052 {
4053 }
4054
4055 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4056 {
4057         return NULL;
4058 }
4059
4060 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4061 {
4062 }
4063
4064 #endif
4065
4066 static inline void
4067 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4068 {
4069         /*
4070          * Since the runqueue lock will be released by the next
4071          * task (which is an invalid locking op but in the case
4072          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4073          * do an early lockdep release here:
4074          */
4075         rq_unpin_lock(rq, rf);
4076         spin_release(&rq->lock.dep_map, _THIS_IP_);
4077 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4078         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4079         rq->lock.owner = next;
4080 #endif
4081 }
4082
4083 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4084 {
4085         /*
4086          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4087          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4088          * prev into current:
4089          */
4090         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4091         __balance_callbacks(rq);
4092         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4093 }
4094
4095 /*
4096  * NOP if the arch has not defined these:
4097  */
4098
4099 #ifndef prepare_arch_switch
4100 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4101 #endif
4102
4103 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4104 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4105 #endif
4106
4107 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4108 {
4109 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4110         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4111                 __kmap_local_sched_out();
4112 #endif
4113 }
4114
4115 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4116 {
4117 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4118         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4119                 __kmap_local_sched_in();
4120 #endif
4121 }
4122
4123 /**
4124  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4125  * @rq: the runqueue preparing to switch
4126  * @prev: the current task that is being switched out
4127  * @next: the task we are going to switch to.
4128  *
4129  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4130  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4131  * switch.
4132  *
4133  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4134  * hooks.
4135  */
4136 static inline void
4137 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4138                     struct task_struct *next)
4139 {
4140         kcov_prepare_switch(prev);
4141         sched_info_switch(rq, prev, next);
4142         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4143         rseq_preempt(prev);
4144         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4145         kmap_local_sched_out();
4146         prepare_task(next);
4147         prepare_arch_switch(next);
4148 }
4149
4150 /**
4151  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4152  * @prev: the thread we just switched away from.
4153  *
4154  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4155  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4156  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4157  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4158  *
4159  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4160  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4161  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4162  * details.)
4163  *
4164  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4165  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4166  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4167  * because prev may have moved to another CPU.
4168  */
4169 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4170         __releases(rq->lock)
4171 {
4172         struct rq *rq = this_rq();
4173         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4174         long prev_state;
4175
4176         /*
4177          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4178          * because it left us after:
4179          *
4180          *      schedule()
4181          *        preempt_disable();                    // 1
4182          *        __schedule()
4183          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4184          *
4185          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
4186          */
4187         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
4188                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
4189                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
4190                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
4191
4192         rq->prev_mm = NULL;
4193
4194         /*
4195          * A task struct has one reference for the use as "current".
4196          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
4197          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
4198          * the scheduled task must drop that reference.
4199          *
4200          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
4201          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
4202          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
4203          * transition, resulting in a double drop.
4204          */
4205         prev_state = prev->state;
4206         vtime_task_switch(prev);
4207         perf_event_task_sched_in(prev, current);
4208         finish_task(prev);
4209         finish_lock_switch(rq);
4210         finish_arch_post_lock_switch();
4211         kcov_finish_switch(current);
4212         /*
4213          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
4214          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
4215          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
4216          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
4217          * disabled either.
4218          */
4219         kmap_local_sched_in();
4220
4221         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
4222         /*
4223          * When switching through a kernel thread, the loop in
4224          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
4225          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
4226          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
4227          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
4228          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
4229          *
4230          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
4231          *   provided by mmdrop(),
4232          * - a sync_core for SYNC_CORE.
4233          */
4234         if (mm) {
4235                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
4236                 mmdrop(mm);
4237         }
4238         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
4239                 if (prev->sched_class->task_dead)
4240                         prev->sched_class->task_dead(prev);
4241
4242                 /*
4243                  * Remove function-return probe instances associated with this
4244                  * task and put them back on the free list.
4245                  */
4246                 kprobe_flush_task(prev);
4247
4248                 /* Task is done with its stack. */
4249                 put_task_stack(prev);
4250
4251                 put_task_struct_rcu_user(prev);
4252         }
4253
4254         tick_nohz_task_switch();
4255         return rq;
4256 }
4257
4258 /**
4259  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
4260  * @prev: the thread we just switched away from.
4261  */
4262 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
4263         __releases(rq->lock)
4264 {
4265         /*
4266          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
4267          * finish_task_switch() for details.
4268          *
4269          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
4270          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
4271          * PREEMPT_COUNT kernels).
4272          */
4273
4274         finish_task_switch(prev);
4275         preempt_enable();
4276
4277         if (current->set_child_tid)
4278                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
4279
4280         calculate_sigpending();
4281 }
4282
4283 /*
4284  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
4285  */
4286 static __always_inline struct rq *
4287 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4288                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4289 {
4290         prepare_task_switch(rq, prev, next);
4291
4292         /*
4293          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
4294          * combine the page table reload and the switch backend into
4295          * one hypercall.
4296          */
4297         arch_start_context_switch(prev);
4298
4299         /*
4300          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
4301          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
4302          *
4303          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
4304          *   user ->   user   switch
4305          */
4306         if (!next->mm) {                                // to kernel
4307                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
4308
4309                 next->active_mm = prev->active_mm;
4310                 if (prev->mm)                           // from user
4311                         mmgrab(prev->active_mm);
4312                 else
4313                         prev->active_mm = NULL;
4314         } else {                                        // to user
4315                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
4316                 /*
4317                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
4318                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
4319                  *
4320                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
4321                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
4322                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
4323                  */
4324                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
4325
4326                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
4327                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
4328                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
4329                         prev->active_mm = NULL;
4330                 }
4331         }
4332
4333         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
4334
4335         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
4336
4337         /* Here we just switch the register state and the stack. */
4338         switch_to(prev, next, prev);
4339         barrier();
4340
4341         return finish_task_switch(prev);
4342 }
4343
4344 /*
4345  * nr_running and nr_context_switches:
4346  *
4347  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
4348  * threads, total number of context switches performed since bootup.
4349  */
4350 unsigned long nr_running(void)
4351 {
4352         unsigned long i, sum = 0;
4353
4354         for_each_online_cpu(i)
4355                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
4356
4357         return sum;
4358 }
4359
4360 /*
4361  * Check if only the current task is running on the CPU.
4362  *
4363  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
4364  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
4365  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
4366  *
4367  * - from a non-preemptible section (of course)
4368  *
4369  * - from a thread that is bound to a single CPU
4370  *
4371  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
4372  */
4373 bool single_task_running(void)
4374 {
4375         return raw_rq()->nr_running == 1;
4376 }
4377 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
4378
4379 unsigned long long nr_context_switches(void)
4380 {
4381         int i;
4382         unsigned long long sum = 0;
4383
4384         for_each_possible_cpu(i)
4385                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
4386
4387         return sum;
4388 }
4389
4390 /*
4391  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
4392  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
4393  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
4394  * it does become runnable.
4395  */
4396
4397 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
4398 {
4399         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
4400 }
4401
4402 /*
4403  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
4404  *
4405  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
4406  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
4407  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
4408  *
4409  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
4410  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
4411  * running and we'd not be idle.
4412  *
4413  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
4414  * is broken.
4415  *
4416  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
4417  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
4418  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
4419  * utilising both CPUs.
4420  *
4421  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
4422  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
4423  *
4424  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
4425  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
4426  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
4427  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
4428  *
4429  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
4430  */
4431
4432 unsigned long nr_iowait(void)
4433 {
4434         unsigned long i, sum = 0;
4435
4436         for_each_possible_cpu(i)
4437                 sum += nr_iowait_cpu(i);
4438
4439         return sum;
4440 }
4441
4442 #ifdef CONFIG_SMP
4443
4444 /*
4445  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
4446  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
4447  */
4448 void sched_exec(void)
4449 {
4450         struct task_struct *p = current;
4451         unsigned long flags;
4452         int dest_cpu;
4453
4454         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4455         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
4456         if (dest_cpu == smp_processor_id())
4457                 goto unlock;
4458
4459         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
4460                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4461
4462                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4463                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
4464                 return;
4465         }
4466 unlock:
4467         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4468 }
4469
4470 #endif
4471
4472 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4473 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
4474
4475 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4476 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
4477
4478 /*
4479  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
4480  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
4481  * we observe a high rate of cache misses in practice.
4482  * Prefetching this data results in improved performance.
4483  */
4484 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
4485 {
4486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4487         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
4488 #else
4489         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
4490 #endif
4491         prefetch(curr);
4492         prefetch(&curr->exec_start);
4493 }
4494
4495 /*
4496  * Return accounted runtime for the task.
4497  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4498  * pending runtime that have not been accounted yet.
4499  */
4500 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4501 {
4502         struct rq_flags rf;
4503         struct rq *rq;
4504         u64 ns;
4505
4506 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
4507         /*
4508          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
4509          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
4510          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
4511          *
4512          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
4513          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
4514          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
4515          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
4516          * been accounted, so we're correct here as well.
4517          */
4518         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
4519                 return p->se.sum_exec_runtime;
4520 #endif
4521
4522         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4523         /*
4524          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
4525          * project cycles that may never be accounted to this
4526          * thread, breaking clock_gettime().
4527          */
4528         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
4529                 prefetch_curr_exec_start(p);
4530                 update_rq_clock(rq);
4531                 p->sched_class->update_curr(rq);
4532         }
4533         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4534         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4535
4536         return ns;
4537 }
4538
4539 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4540 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
4541 {
4542         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
4543         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
4544         static bool warned_once;
4545
4546         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
4547                 return 0;
4548
4549         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
4550                 return 0;
4551
4552         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
4553                 return 0;
4554
4555         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
4556                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
4557                 rq->ticks_without_resched = 0;
4558                 return 0;
4559         }
4560
4561         rq->ticks_without_resched++;
4562         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
4563         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
4564                 return 0;
4565
4566         warned_once = true;
4567
4568         return resched_latency;
4569 }
4570
4571 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
4572 {
4573         long val;
4574
4575         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
4576                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
4577                 return 1;
4578         }
4579
4580         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
4581         return 1;
4582 }
4583 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
4584 #else
4585 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
4586 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4587
4588 /*
4589  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4590  * We call it with interrupts disabled.
4591  */
4592 void scheduler_tick(void)
4593 {
4594         int cpu = smp_processor_id();
4595         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4596         struct task_struct *curr = rq->curr;
4597         struct rq_flags rf;
4598         unsigned long thermal_pressure;
4599         u64 resched_latency;
4600
4601         arch_scale_freq_tick();
4602         sched_clock_tick();
4603
4604         rq_lock(rq, &rf);
4605
4606         update_rq_clock(rq);
4607         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
4608         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
4609         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4610         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
4611                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
4612         calc_global_load_tick(rq);
4613
4614         rq_unlock(rq, &rf);
4615
4616         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
4617                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
4618
4619         perf_event_task_tick();
4620
4621 #ifdef CONFIG_SMP
4622         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4623         trigger_load_balance(rq);
4624 #endif
4625 }
4626
4627 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
4628
4629 struct tick_work {
4630         int                     cpu;
4631         atomic_t                state;
4632         struct delayed_work     work;
4633 };
4634 /* Values for ->state, see diagram below. */
4635 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
4636 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
4637 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
4638
4639 /*
4640  * State diagram for ->state:
4641  *
4642  *
4643  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
4644  *                    |   ^
4645  *                    |   |
4646  *                    |   | sched_tick_remote()
4647  *                    |   |
4648  *                    |   |
4649  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
4650  *                    |   ^
4651  *                    |   |
4652  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
4653  *                    |   |
4654  *                    V   |
4655  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
4656  *
4657  *
4658  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
4659  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
4660  */
4661
4662 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
4663
4664 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
4665 {
4666         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
4667         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
4668         int cpu = twork->cpu;
4669         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4670         struct task_struct *curr;
4671         struct rq_flags rf;
4672         u64 delta;
4673         int os;
4674
4675         /*
4676          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
4677          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
4678          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
4679          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
4680          * of when exactly it is running.
4681          */
4682         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
4683                 goto out_requeue;
4684
4685         rq_lock_irq(rq, &rf);
4686         curr = rq->curr;
4687         if (cpu_is_offline(cpu))
4688                 goto out_unlock;
4689
4690         update_rq_clock(rq);
4691
4692         if (!is_idle_task(curr)) {
4693                 /*
4694                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
4695                  * amount of time.
4696                  */
4697                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
4698                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
4699         }
4700         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4701
4702         calc_load_nohz_remote(rq);
4703 out_unlock:
4704         rq_unlock_irq(rq, &rf);
4705 out_requeue:
4706
4707         /*
4708          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
4709          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
4710          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
4711          * first update state to reflect hotplug activity if required.
4712          */
4713         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4714         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
4715         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
4716                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
4717 }
4718
4719 static void sched_tick_start(int cpu)
4720 {
4721         int os;
4722         struct tick_work *twork;
4723
4724         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
4725                 return;
4726
4727         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
4728
4729         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
4730         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4731         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4732         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
4733                 twork->cpu = cpu;
4734                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
4735                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
4736         }
4737 }
4738
4739 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4740 static void sched_tick_stop(int cpu)
4741 {
4742         struct tick_work *twork;
4743         int os;
4744
4745         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
4746                 return;
4747
4748         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
4749
4750         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
4751         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
4752         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
4753         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4754         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
4755 }
4756 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4757
4758 int __init sched_tick_offload_init(void)
4759 {
4760         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
4761         BUG_ON(!tick_work_cpu);
4762         return 0;
4763 }
4764
4765 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
4766 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
4767 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
4768 #endif
4769
4770 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4771                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
4772 /*
4773  * If the value passed in is equal to the current preempt count
4774  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
4775  */
4776 static inline void preempt_latency_start(int val)
4777 {
4778         if (preempt_count() == val) {
4779                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
4780 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4781                 current->preempt_disable_ip = ip;
4782 #endif
4783                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
4784         }
4785 }
4786
4787 void preempt_count_add(int val)
4788 {
4789 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4790         /*
4791          * Underflow?
4792          */
4793         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4794                 return;
4795 #endif
4796         __preempt_count_add(val);
4797 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4798         /*
4799          * Spinlock count overflowing soon?
4800          */
4801         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4802                                 PREEMPT_MASK - 10);
4803 #endif
4804         preempt_latency_start(val);
4805 }
4806 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
4807 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
4808
4809 /*
4810  * If the value passed in equals to the current preempt count
4811  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
4812  */
4813 static inline void preempt_latency_stop(int val)
4814 {
4815         if (preempt_count() == val)
4816                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
4817 }
4818
4819 void preempt_count_sub(int val)
4820 {
4821 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4822         /*
4823          * Underflow?
4824          */
4825         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4826                 return;
4827         /*
4828          * Is the spinlock portion underflowing?
4829          */
4830         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4831                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4832                 return;
4833 #endif
4834
4835         preempt_latency_stop(val);
4836         __preempt_count_sub(val);
4837 }
4838 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
4839 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
4840
4841 #else
4842 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
4843 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
4844 #endif
4845
4846 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
4847 {
4848 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4849         return p->preempt_disable_ip;
4850 #else
4851         return 0;
4852 #endif
4853 }
4854
4855 /*
4856  * Print scheduling while atomic bug:
4857  */
4858 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4859 {
4860         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
4861         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
4862
4863         if (oops_in_progress)
4864                 return;
4865
4866         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4867                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4868
4869         debug_show_held_locks(prev);
4870         print_modules();
4871         if (irqs_disabled())
4872                 print_irqtrace_events(prev);
4873         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4874             && in_atomic_preempt_off()) {
4875                 pr_err("Preemption disabled at:");
4876                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
4877         }
4878         if (panic_on_warn)
4879                 panic("scheduling while atomic\n");
4880
4881         dump_stack();
4882         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
4883 }
4884
4885 /*
4886  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4887  */
4888 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
4889 {
4890 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
4891         if (task_stack_end_corrupted(prev))
4892                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
4893
4894         if (task_scs_end_corrupted(prev))
4895                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
4896 #endif
4897
4898 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
4899         if (!preempt && prev->state && prev->non_block_count) {
4900                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
4901                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
4902                 dump_stack();
4903                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
4904         }
4905 #endif
4906
4907         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
4908                 __schedule_bug(prev);
4909                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
4910         }
4911         rcu_sleep_check();
4912         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
4913
4914         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4915
4916         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
4917 }
4918
4919 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4920                                   struct rq_flags *rf)
4921 {
4922 #ifdef CONFIG_SMP
4923         const struct sched_class *class;
4924         /*
4925          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
4926          * that when we release the rq->lock the task is in the same
4927          * state as before we took rq->lock.
4928          *
4929          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
4930          * a runnable task of @class priority or higher.
4931          */
4932         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
4933                 if (class->balance(rq, prev, rf))
4934                         break;
4935         }
4936 #endif
4937
4938         put_prev_task(rq, prev);
4939 }
4940
4941 /*
4942  * Pick up the highest-prio task:
4943  */
4944 static inline struct task_struct *
4945 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
4946 {
4947         const struct sched_class *class;
4948         struct task_struct *p;
4949
4950         /*
4951          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
4952          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
4953          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
4954          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
4955          */
4956         if (likely(prev->sched_class <= &fair_sched_class &&
4957                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4958
4959                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
4960                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
4961                         goto restart;
4962
4963                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
4964                 if (!p) {
4965                         put_prev_task(rq, prev);
4966                         p = pick_next_task_idle(rq);
4967                 }
4968
4969                 return p;
4970         }
4971
4972 restart:
4973         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
4974
4975         for_each_class(class) {
4976                 p = class->pick_next_task(rq);
4977                 if (p)
4978                         return p;
4979         }
4980
4981         /* The idle class should always have a runnable task: */
4982         BUG();
4983 }
4984
4985 /*
4986  * __schedule() is the main scheduler function.
4987  *
4988  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
4989  *
4990  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
4991  *
4992  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
4993  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
4994  *
4995  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
4996  *      interrupt handler scheduler_tick().
4997  *
4998  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
4999  *      task to the run-queue and that's it.
5000  *
5001  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
5002  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
5003  *      called on the nearest possible occasion:
5004  *
5005  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
5006  *
5007  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
5008  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
5009  *           spin_unlock()!)
5010  *
5011  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
5012  *           preemptible context
5013  *
5014  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
5015  *         then at the next:
5016  *
5017  *          - cond_resched() call
5018  *          - explicit schedule() call
5019  *          - return from syscall or exception to user-space
5020  *          - return from interrupt-handler to user-space
5021  *
5022  * WARNING: must be called with preemption disabled!
5023  */
5024 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
5025 {
5026         struct task_struct *prev, *next;
5027         unsigned long *switch_count;
5028         unsigned long prev_state;
5029         struct rq_flags rf;
5030         struct rq *rq;
5031         int cpu;
5032
5033         cpu = smp_processor_id();
5034         rq = cpu_rq(cpu);
5035         prev = rq->curr;
5036
5037         schedule_debug(prev, preempt);
5038
5039         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
5040                 hrtick_clear(rq);
5041
5042         local_irq_disable();
5043         rcu_note_context_switch(preempt);
5044
5045         /*
5046          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
5047          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
5048          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
5049          *
5050          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
5051          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
5052          *                                        wake_up_state(p, state)
5053          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
5054          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
5055          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
5056          *
5057          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
5058          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
5059          */
5060         rq_lock(rq, &rf);
5061         smp_mb__after_spinlock();
5062
5063         /* Promote REQ to ACT */
5064         rq->clock_update_flags <<= 1;
5065         update_rq_clock(rq);
5066
5067         switch_count = &prev->nivcsw;
5068
5069         /*
5070          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
5071          * that:
5072          *
5073          *  - we form a control dependency vs deactivate_task() below.
5074          *  - ptrace_{,un}freeze_traced() can change ->state underneath us.
5075          */
5076         prev_state = prev->state;
5077         if (!preempt && prev_state) {
5078                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
5079                         prev->state = TASK_RUNNING;
5080                 } else {
5081                         prev->sched_contributes_to_load =
5082                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
5083                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
5084                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
5085
5086                         if (prev->sched_contributes_to_load)
5087                                 rq->nr_uninterruptible++;
5088
5089                         /*
5090                          * __schedule()                 ttwu()
5091                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
5092                          *   if (prev_state)                goto out;
5093                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
5094                          *                                p->state = TASK_WAKING
5095                          *
5096                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
5097                          *
5098                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
5099                          */
5100                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
5101
5102                         if (prev->in_iowait) {
5103                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5104                                 delayacct_blkio_start();
5105                         }
5106                 }
5107                 switch_count = &prev->nvcsw;
5108         }
5109
5110         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
5111         clear_tsk_need_resched(prev);
5112         clear_preempt_need_resched();
5113 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5114         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
5115 #endif
5116
5117         if (likely(prev != next)) {
5118                 rq->nr_switches++;
5119                 /*
5120                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
5121                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
5122                  */
5123                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
5124                 /*
5125                  * The membarrier system call requires each architecture
5126                  * to have a full memory barrier after updating
5127                  * rq->curr, before returning to user-space.
5128                  *
5129                  * Here are the schemes providing that barrier on the
5130                  * various architectures:
5131                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
5132                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
5133                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
5134                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
5135                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
5136                  *   is a RELEASE barrier),
5137                  */
5138                 ++*switch_count;
5139
5140                 migrate_disable_switch(rq, prev);
5141                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
5142
5143                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
5144
5145                 /* Also unlocks the rq: */
5146                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
5147         } else {
5148                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5149
5150                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
5151                 __balance_callbacks(rq);
5152                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5153         }
5154 }
5155
5156 void __noreturn do_task_dead(void)
5157 {
5158         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
5159         set_special_state(TASK_DEAD);
5160
5161         /* Tell freezer to ignore us: */
5162         current->flags |= PF_NOFREEZE;
5163
5164         __schedule(false);
5165         BUG();
5166
5167         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
5168         for (;;)
5169                 cpu_relax();
5170 }
5171
5172 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
5173 {
5174         unsigned int task_flags;
5175
5176         if (!tsk->state)
5177                 return;
5178
5179         task_flags = tsk->flags;
5180         /*
5181          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
5182          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
5183          * As this function is called inside the schedule() context,
5184          * we disable preemption to avoid it calling schedule() again
5185          * in the possible wakeup of a kworker and because wq_worker_sleeping()
5186          * requires it.
5187          */
5188         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
5189                 preempt_disable();
5190                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
5191                         wq_worker_sleeping(tsk);
5192                 else
5193                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
5194                 preempt_enable_no_resched();
5195         }
5196
5197         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
5198                 return;
5199
5200         /*
5201          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
5202          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
5203          */
5204         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
5205                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
5206 }
5207
5208 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
5209 {
5210         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
5211                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
5212                         wq_worker_running(tsk);
5213                 else
5214                         io_wq_worker_running(tsk);
5215         }
5216 }
5217
5218 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
5219 {
5220         struct task_struct *tsk = current;
5221
5222         sched_submit_work(tsk);
5223         do {
5224                 preempt_disable();
5225                 __schedule(false);
5226                 sched_preempt_enable_no_resched();
5227         } while (need_resched());
5228         sched_update_worker(tsk);
5229 }
5230 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5231
5232 /*
5233  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
5234  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
5235  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
5236  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
5237  * (schedule out non-voluntarily).
5238  *
5239  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
5240  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
5241  */
5242 void __sched schedule_idle(void)
5243 {
5244         /*
5245          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
5246          * regardless because that function is a nop when the task is in a
5247          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
5248          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
5249          * TASK_RUNNING state.
5250          */
5251         WARN_ON_ONCE(current->state);
5252         do {
5253                 __schedule(false);
5254         } while (need_resched());
5255 }
5256
5257 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
5258 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
5259 {
5260         /*
5261          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
5262          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
5263          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
5264          * we find a better solution.
5265          *
5266          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
5267          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
5268          * too frequently to make sense yet.
5269          */
5270         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
5271         schedule();
5272         exception_exit(prev_state);
5273 }
5274 #endif
5275
5276 /**
5277  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
5278  *
5279  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
5280  */
5281 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
5282 {
5283         sched_preempt_enable_no_resched();
5284         schedule();
5285         preempt_disable();
5286 }
5287
5288 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
5289 {
5290         do {
5291                 /*
5292                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
5293                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
5294                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
5295                  * by the function tracer will call this function again and
5296                  * cause infinite recursion.
5297                  *
5298                  * Preemption must be disabled here before the function
5299                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
5300                  * calls. One to disable preemption without fear of being
5301                  * traced. The other to still record the preemption latency,
5302                  * which can also be traced by the function tracer.
5303                  */
5304                 preempt_disable_notrace();
5305                 preempt_latency_start(1);
5306                 __schedule(true);
5307                 preempt_latency_stop(1);
5308                 preempt_enable_no_resched_notrace();
5309
5310                 /*
5311                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5312                  * between schedule and now.
5313                  */
5314         } while (need_resched());
5315 }
5316
5317 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
5318 /*
5319  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5320  * off of preempt_enable.
5321  */
5322 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
5323 {
5324         /*
5325          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5326          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5327          */
5328         if (likely(!preemptible()))
5329                 return;
5330
5331         preempt_schedule_common();
5332 }
5333 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
5334 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5335
5336 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5337 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5338 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
5339 #endif
5340
5341
5342 /**
5343  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
5344  *
5345  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
5346  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
5347  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
5348  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
5349  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
5350  * to be called when the system is still in usermode.
5351  *
5352  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
5353  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
5354  * calling the scheduler.
5355  */
5356 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
5357 {
5358         enum ctx_state prev_ctx;
5359
5360         if (likely(!preemptible()))
5361                 return;
5362
5363         do {
5364                 /*
5365                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
5366                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
5367                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
5368                  * by the function tracer will call this function again and
5369                  * cause infinite recursion.
5370                  *
5371                  * Preemption must be disabled here before the function
5372                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
5373                  * calls. One to disable preemption without fear of being
5374                  * traced. The other to still record the preemption latency,
5375                  * which can also be traced by the function tracer.
5376                  */
5377                 preempt_disable_notrace();
5378                 preempt_latency_start(1);
5379                 /*
5380                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
5381                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
5382                  * an infinite recursion.
5383                  */
5384                 prev_ctx = exception_enter();
5385                 __schedule(true);
5386                 exception_exit(prev_ctx);
5387
5388                 preempt_latency_stop(1);
5389                 preempt_enable_no_resched_notrace();
5390         } while (need_resched());
5391 }
5392 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
5393
5394 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5395 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5396 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
5397 #endif
5398
5399 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
5400
5401 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5402
5403 #include <linux/entry-common.h>
5404
5405 /*
5406  * SC:cond_resched
5407  * SC:might_resched
5408  * SC:preempt_schedule
5409  * SC:preempt_schedule_notrace
5410  * SC:irqentry_exit_cond_resched
5411  *
5412  *
5413  * NONE:
5414  *   cond_resched               <- __cond_resched
5415  *   might_resched              <- RET0
5416  *   preempt_schedule           <- NOP
5417  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
5418  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
5419  *
5420  * VOLUNTARY:
5421  *   cond_resched               <- __cond_resched
5422  *   might_resched              <- __cond_resched
5423  *   preempt_schedule           <- NOP
5424  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
5425  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
5426  *
5427  * FULL:
5428  *   cond_resched               <- RET0
5429  *   might_resched              <- RET0
5430  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
5431  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
5432  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
5433  */
5434
5435 enum {
5436         preempt_dynamic_none = 0,
5437         preempt_dynamic_voluntary,
5438         preempt_dynamic_full,
5439 };
5440
5441 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
5442
5443 int sched_dynamic_mode(const char *str)
5444 {
5445         if (!strcmp(str, "none"))
5446                 return preempt_dynamic_none;
5447
5448         if (!strcmp(str, "voluntary"))
5449                 return preempt_dynamic_voluntary;
5450
5451         if (!strcmp(str, "full"))
5452                 return preempt_dynamic_full;
5453
5454         return -EINVAL;
5455 }
5456
5457 void sched_dynamic_update(int mode)
5458 {
5459         /*
5460          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
5461          * the ZERO state, which is invalid.
5462          */
5463         static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5464         static_call_update(might_resched, __cond_resched);
5465         static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5466         static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5467         static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
5468
5469         switch (mode) {
5470         case preempt_dynamic_none:
5471                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5472                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
5473                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
5474                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
5475                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
5476                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
5477                 break;
5478
5479         case preempt_dynamic_voluntary:
5480                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5481                 static_call_update(might_resched, __cond_resched);
5482                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
5483                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
5484                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
5485                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
5486                 break;
5487
5488         case preempt_dynamic_full:
5489                 static_call_update(cond_resched, (void *)&__static_call_return0);
5490                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
5491                 static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5492                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5493                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
5494                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
5495                 break;
5496         }
5497
5498         preempt_dynamic_mode = mode;
5499 }
5500
5501 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
5502 {
5503         int mode = sched_dynamic_mode(str);
5504         if (mode < 0) {
5505                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
5506                 return 1;
5507         }
5508
5509         sched_dynamic_update(mode);
5510         return 0;
5511 }
5512 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
5513
5514 #endif /* CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
5515
5516 /*
5517  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
5518  * off of irq context.
5519  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5520  * protect us against recursive calling from irq.
5521  */
5522 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
5523 {
5524         enum ctx_state prev_state;
5525
5526         /* Catch callers which need to be fixed */
5527         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
5528
5529         prev_state = exception_enter();
5530
5531         do {
5532                 preempt_disable();
5533                 local_irq_enable();
5534                 __schedule(true);
5535                 local_irq_disable();
5536                 sched_preempt_enable_no_resched();
5537         } while (need_resched());
5538
5539         exception_exit(prev_state);
5540 }
5541
5542 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5543                           void *key)
5544 {
5545         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
5546         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5547 }
5548 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5549
5550 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5551
5552 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
5553 {
5554         if (pi_task)
5555                 prio = min(prio, pi_task->prio);
5556
5557         return prio;
5558 }
5559
5560 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
5561 {
5562         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
5563
5564         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
5565 }
5566
5567 /*
5568  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5569  * @p: task to boost
5570  * @pi_task: donor task
5571  *
5572  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5573  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5574  *
5575  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
5576  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
5577  */
5578 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
5579 {
5580         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
5581                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
5582         const struct sched_class *prev_class;
5583         struct rq_flags rf;
5584         struct rq *rq;
5585
5586         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
5587         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
5588
5589         /*
5590          * If nothing changed; bail early.
5591          */
5592         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
5593                 return;
5594
5595         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
5596         update_rq_clock(rq);
5597         /*
5598          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
5599          * either lock.
5600          *
5601          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
5602          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
5603          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
5604          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
5605          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
5606          */
5607         p->pi_top_task = pi_task;
5608
5609         /*
5610          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
5611          */
5612         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
5613                 goto out_unlock;
5614
5615         /*
5616          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
5617          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
5618          *
5619          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
5620          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
5621          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
5622          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
5623          * with interrupts disabled and will complete the lock
5624          * protected section without being interrupted. So there is no
5625          * real need to boost.
5626          */
5627         if (unlikely(p == rq->idle)) {
5628                 WARN_ON(p != rq->curr);
5629                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
5630                 goto out_unlock;
5631         }
5632
5633         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
5634         oldprio = p->prio;
5635
5636         if (oldprio == prio)
5637                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
5638
5639         prev_class = p->sched_class;
5640         queued = task_on_rq_queued(p);
5641         running = task_current(rq, p);
5642         if (queued)
5643                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
5644         if (running)
5645                 put_prev_task(rq, p);
5646
5647         /*
5648          * Boosting condition are:
5649          * 1. -rt task is running and holds mutex A
5650          *      --> -dl task blocks on mutex A
5651          *
5652          * 2. -dl task is running and holds mutex A
5653          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
5654          *          running task
5655          */
5656         if (dl_prio(prio)) {
5657                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
5658                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
5659                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
5660                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
5661                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
5662                 } else {
5663                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5664                 }
5665                 p->sched_class = &dl_sched_class;
5666         } else if (rt_prio(prio)) {
5667                 if (dl_prio(oldprio))
5668                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5669                 if (oldprio < prio)
5670                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
5671                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5672         } else {
5673                 if (dl_prio(oldprio))
5674                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5675                 if (rt_prio(oldprio))
5676                         p->rt.timeout = 0;
5677                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5678         }
5679
5680         p->prio = prio;
5681
5682         if (queued)
5683                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
5684         if (running)
5685                 set_next_task(rq, p);
5686
5687         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5688 out_unlock:
5689         /* Avoid rq from going away on us: */
5690         preempt_disable();
5691
5692         rq_unpin_lock(rq, &rf);
5693         __balance_callbacks(rq);
5694         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5695
5696         preempt_enable();
5697 }
5698 #else
5699 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
5700 {
5701         return prio;
5702 }
5703 #endif
5704
5705 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5706 {
5707         bool queued, running;
5708         int old_prio;
5709         struct rq_flags rf;
5710         struct rq *rq;
5711
5712         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
5713                 return;
5714         /*
5715          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5716          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5717          */
5718         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5719         update_rq_clock(rq);
5720
5721         /*
5722          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5723          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5724          * it won't have any effect on scheduling until the task is
5725          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
5726          */
5727         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
5728                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5729                 goto out_unlock;
5730         }
5731         queued = task_on_rq_queued(p);
5732         running = task_current(rq, p);
5733         if (queued)
5734                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
5735         if (running)
5736                 put_prev_task(rq, p);
5737
5738         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5739         set_load_weight(p, true);
5740         old_prio = p->prio;
5741         p->prio = effective_prio(p);
5742
5743         if (queued)
5744                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5745         if (running)
5746                 set_next_task(rq, p);
5747
5748         /*
5749          * If the task increased its priority or is running and
5750          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5751          */
5752         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
5753
5754 out_unlock:
5755         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5756 }
5757 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5758
5759 /*
5760  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5761  * @p: task
5762  * @nice: nice value
5763  */
5764 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5765 {
5766         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
5767         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
5768
5769         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5770                 capable(CAP_SYS_NICE));
5771 }
5772
5773 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5774
5775 /*
5776  * sys_nice - change the priority of the current process.
5777  * @increment: priority increment
5778  *
5779  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5780  * does similar things.
5781  */
5782 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5783 {
5784         long nice, retval;
5785
5786         /*
5787          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5788          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5789          * and we have a single winner.
5790          */
5791         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
5792         nice = task_nice(current) + increment;
5793
5794         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
5795         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5796                 return -EPERM;
5797
5798         retval = security_task_setnice(current, nice);
5799         if (retval)
5800                 return retval;
5801
5802         set_user_nice(current, nice);
5803         return 0;
5804 }
5805
5806 #endif
5807
5808 /**
5809  * task_prio - return the priority value of a given task.
5810  * @p: the task in question.
5811  *
5812  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
5813  *
5814  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
5815  *
5816  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
5817  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
5818  * deadline                     -101             -1           0
5819  */
5820 int task_prio(const struct task_struct *p)
5821 {
5822         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5823 }
5824
5825 /**
5826  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
5827  * @cpu: the processor in question.
5828  *
5829  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
5830  */
5831 int idle_cpu(int cpu)
5832 {
5833         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5834
5835         if (rq->curr != rq->idle)
5836                 return 0;
5837
5838         if (rq->nr_running)
5839                 return 0;
5840
5841 #ifdef CONFIG_SMP
5842         if (rq->ttwu_pending)
5843                 return 0;
5844 #endif
5845
5846         return 1;
5847 }
5848
5849 /**
5850  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
5851  * @cpu: the CPU in question.
5852  *
5853  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
5854  */
5855 int available_idle_cpu(int cpu)
5856 {
5857         if (!idle_cpu(cpu))
5858                 return 0;
5859
5860         if (vcpu_is_preempted(cpu))
5861                 return 0;
5862
5863         return 1;
5864 }
5865
5866 /**
5867  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
5868  * @cpu: the processor in question.
5869  *
5870  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
5871  */
5872 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5873 {
5874         return cpu_rq(cpu)->idle;
5875 }
5876
5877 #ifdef CONFIG_SMP
5878 /*
5879  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
5880  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
5881  *
5882  * The scheduler tracks the following metrics:
5883  *
5884  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
5885  *   cpu_bw_dl()
5886  *
5887  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
5888  * synchronized windows and are thus directly comparable.
5889  *
5890  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
5891  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
5892  * in the irq utilization.
5893  *
5894  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
5895  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
5896  * required to meet deadlines.
5897  */
5898 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
5899                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
5900                                  struct task_struct *p)
5901 {
5902         unsigned long dl_util, util, irq;
5903         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5904
5905         if (!uclamp_is_used() &&
5906             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
5907                 return max;
5908         }
5909
5910         /*
5911          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
5912          * because of inaccuracies in how we track these -- see
5913          * update_irq_load_avg().
5914          */
5915         irq = cpu_util_irq(rq);
5916         if (unlikely(irq >= max))
5917                 return max;
5918
5919         /*
5920          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
5921          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
5922          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
5923          * to obtain the CPU's actual utilization.
5924          *
5925          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
5926          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
5927          * tasks.
5928          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
5929          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
5930          */
5931         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
5932         if (type == FREQUENCY_UTIL)
5933                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
5934
5935         dl_util = cpu_util_dl(rq);
5936
5937         /*
5938          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
5939          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
5940          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
5941          * that we select f_max when there is no idle time.
5942          *
5943          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
5944          * saturation when we should -- something for later.
5945          */
5946         if (util + dl_util >= max)
5947                 return max;
5948
5949         /*
5950          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
5951          * include util_dl and ignore dl_bw.
5952          */
5953         if (type == ENERGY_UTIL)
5954                 util += dl_util;
5955
5956         /*
5957          * There is still idle time; further improve the number by using the
5958          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
5959          * need to scale the task numbers:
5960          *
5961          *              max - irq
5962          *   U' = irq + --------- * U
5963          *                 max
5964          */
5965         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
5966         util += irq;
5967
5968         /*
5969          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
5970          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
5971          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
5972          * periods of time.
5973          *
5974          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
5975          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
5976          * an interface. So, we only do the latter for now.
5977          */
5978         if (type == FREQUENCY_UTIL)
5979                 util += cpu_bw_dl(rq);
5980
5981         return min(max, util);
5982 }
5983
5984 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
5985 {
5986         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu_rq(cpu)), max,
5987                                   ENERGY_UTIL, NULL);
5988 }
5989 #endif /* CONFIG_SMP */
5990
5991 /**
5992  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5993  * @pid: the pid in question.
5994  *
5995  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
5996  */
5997 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5998 {
5999         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6000 }
6001
6002 /*
6003  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
6004  * it calls know not to change it.
6005  */
6006 #define SETPARAM_POLICY -1
6007
6008 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
6009                 const struct sched_attr *attr)
6010 {
6011         int policy = attr->sched_policy;
6012
6013         if (policy == SETPARAM_POLICY)
6014                 policy = p->policy;
6015
6016         p->policy = policy;
6017
6018         if (dl_policy(policy))
6019                 __setparam_dl(p, attr);
6020         else if (fair_policy(policy))
6021                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
6022
6023         /*
6024          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
6025          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
6026          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
6027          */
6028         p->rt_priority = attr->sched_priority;
6029         p->normal_prio = normal_prio(p);
6030         set_load_weight(p, true);
6031 }
6032
6033 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
6034 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
6035                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
6036 {
6037         /*
6038          * If params can't change scheduling class changes aren't allowed
6039          * either.
6040          */
6041         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
6042                 return;
6043
6044         __setscheduler_params(p, attr);
6045
6046         /*
6047          * Keep a potential priority boosting if called from
6048          * sched_setscheduler().
6049          */
6050         p->prio = normal_prio(p);
6051         if (keep_boost)
6052                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
6053
6054         if (dl_prio(p->prio))
6055                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6056         else if (rt_prio(p->prio))
6057                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6058         else
6059                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6060 }
6061
6062 /*
6063  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
6064  */
6065 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6066 {
6067         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6068         bool match;
6069
6070         rcu_read_lock();
6071         pcred = __task_cred(p);
6072         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
6073                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
6074         rcu_read_unlock();
6075         return match;
6076 }
6077
6078 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
6079                                 const struct sched_attr *attr,
6080                                 bool user, bool pi)
6081 {
6082         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
6083                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
6084         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
6085         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
6086         const struct sched_class *prev_class;
6087         struct callback_head *head;
6088         struct rq_flags rf;
6089         int reset_on_fork;
6090         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6091         struct rq *rq;
6092
6093         /* The pi code expects interrupts enabled */
6094         BUG_ON(pi && in_interrupt());
6095 recheck:
6096         /* Double check policy once rq lock held: */
6097         if (policy < 0) {
6098                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6099                 policy = oldpolicy = p->policy;
6100         } else {
6101                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
6102
6103                 if (!valid_policy(policy))
6104                         return -EINVAL;
6105         }
6106
6107         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
6108                 return -EINVAL;
6109
6110         /*
6111          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6112          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6113          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6114          */
6115         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
6116                 return -EINVAL;
6117         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
6118             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
6119                 return -EINVAL;
6120
6121         /*
6122          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6123          */
6124         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6125                 if (fair_policy(policy)) {
6126                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
6127                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
6128                                 return -EPERM;
6129                 }
6130
6131                 if (rt_policy(policy)) {
6132                         unsigned long rlim_rtprio =
6133                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
6134
6135                         /* Can't set/change the rt policy: */
6136                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6137                                 return -EPERM;
6138
6139                         /* Can't increase priority: */
6140                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
6141                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
6142                                 return -EPERM;
6143                 }
6144
6145                  /*
6146                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
6147                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
6148                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
6149                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
6150                   */
6151                 if (dl_policy(policy))
6152                         return -EPERM;
6153
6154                 /*
6155                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
6156                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
6157                  */
6158                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
6159                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
6160                                 return -EPERM;
6161                 }
6162
6163                 /* Can't change other user's priorities: */
6164                 if (!check_same_owner(p))
6165                         return -EPERM;
6166
6167                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
6168                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6169                         return -EPERM;
6170         }
6171
6172         if (user) {
6173                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
6174                         return -EINVAL;
6175
6176                 retval = security_task_setscheduler(p);
6177                 if (retval)
6178                         return retval;
6179         }
6180
6181         /* Update task specific "requested" clamps */
6182         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
6183                 retval = uclamp_validate(p, attr);
6184                 if (retval)
6185                         return retval;
6186         }
6187
6188         if (pi)
6189                 cpuset_read_lock();
6190
6191         /*
6192          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6193          * changing the priority of the task:
6194          *
6195          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
6196          * runqueue lock must be held.
6197          */
6198         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6199         update_rq_clock(rq);
6200
6201         /*
6202          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
6203          */
6204         if (p == rq->stop) {
6205                 retval = -EINVAL;
6206                 goto unlock;
6207         }
6208
6209         /*
6210          * If not changing anything there's no need to proceed further,
6211          * but store a possible modification of reset_on_fork.
6212          */
6213         if (unlikely(policy == p->policy)) {
6214                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
6215                         goto change;
6216                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
6217                         goto change;
6218                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
6219                         goto change;
6220                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
6221                         goto change;
6222
6223                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6224                 retval = 0;
6225                 goto unlock;
6226         }
6227 change:
6228
6229         if (user) {
6230 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6231                 /*
6232                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6233                  * assigned.
6234                  */
6235                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6236                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
6237                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
6238                         retval = -EPERM;
6239                         goto unlock;
6240                 }
6241 #endif
6242 #ifdef CONFIG_SMP
6243                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
6244                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
6245                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
6246
6247                         /*
6248                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
6249                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
6250                          * will also fail if there's no bandwidth available.
6251                          */
6252                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
6253                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
6254                                 retval = -EPERM;
6255                                 goto unlock;
6256                         }
6257                 }
6258 #endif
6259         }
6260
6261         /* Re-check policy now with rq lock held: */
6262         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6263                 policy = oldpolicy = -1;
6264                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6265                 if (pi)
6266                         cpuset_read_unlock();
6267                 goto recheck;
6268         }
6269
6270         /*
6271          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
6272          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
6273          * is available.
6274          */
6275         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
6276                 retval = -EBUSY;
6277                 goto unlock;
6278         }
6279
6280         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6281         oldprio = p->prio;
6282
6283         if (pi) {
6284                 /*
6285                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
6286                  * effective priority is unchanged, we just store the new
6287                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
6288                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
6289                  * itself.
6290                  */
6291                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
6292                 if (new_effective_prio == oldprio)
6293                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
6294         }
6295
6296         queued = task_on_rq_queued(p);
6297         running = task_current(rq, p);
6298         if (queued)
6299                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
6300         if (running)
6301                 put_prev_task(rq, p);
6302
6303         prev_class = p->sched_class;
6304
6305         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
6306         __setscheduler_uclamp(p, attr);
6307
6308         if (queued) {
6309                 /*
6310                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
6311                  * increased (user space view).
6312                  */
6313                 if (oldprio < p->prio)
6314                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
6315
6316                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
6317         }
6318         if (running)
6319                 set_next_task(rq, p);
6320
6321         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6322
6323         /* Avoid rq from going away on us: */
6324         preempt_disable();
6325         head = splice_balance_callbacks(rq);
6326         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6327
6328         if (pi) {
6329                 cpuset_read_unlock();
6330                 rt_mutex_adjust_pi(p);
6331         }
6332
6333         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
6334         balance_callbacks(rq, head);
6335         preempt_enable();
6336
6337         return 0;
6338
6339 unlock:
6340         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6341         if (pi)
6342                 cpuset_read_unlock();
6343         return retval;
6344 }
6345
6346 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6347                                const struct sched_param *param, bool check)
6348 {
6349         struct sched_attr attr = {
6350                 .sched_policy   = policy,
6351                 .sched_priority = param->sched_priority,
6352                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
6353         };
6354
6355         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
6356         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
6357                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
6358                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6359                 attr.sched_policy = policy;
6360         }
6361
6362         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
6363 }
6364 /**
6365  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6366  * @p: the task in question.
6367  * @policy: new policy.
6368  * @param: structure containing the new RT priority.
6369  *
6370  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
6371  *
6372  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6373  *
6374  * NOTE that the task may be already dead.
6375  */
6376 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6377                        const struct sched_param *param)
6378 {
6379         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6380 }
6381
6382 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
6383 {
6384         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
6385 }
6386
6387 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
6388 {
6389         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
6390 }
6391 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
6392
6393 /**
6394  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6395  * @p: the task in question.
6396  * @policy: new policy.
6397  * @param: structure containing the new RT priority.
6398  *
6399  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6400  * current context has permission.  For example, this is needed in
6401  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6402  * but our caller might not have that capability.
6403  *
6404  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6405  */
6406 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6407                                const struct sched_param *param)
6408 {
6409         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6410 }
6411
6412 /*
6413  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
6414  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
6415  * be doing.
6416  *
6417  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
6418  *
6419  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
6420  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
6421  * and smash them together and still expect them to work.
6422  *
6423  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
6424  *
6425  *   MAX_RT_PRIO / 2
6426  *
6427  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
6428  * know enough information to make a sensible choice.
6429  */
6430 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
6431 {
6432         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
6433         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
6434 }
6435 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
6436
6437 /*
6438  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
6439  */
6440 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
6441 {
6442         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
6443         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
6444 }
6445 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
6446
6447 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
6448 {
6449         struct sched_attr attr = {
6450                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6451                 .sched_nice = nice,
6452         };
6453         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
6454 }
6455 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
6456
6457 static int
6458 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6459 {
6460         struct sched_param lparam;
6461         struct task_struct *p;
6462         int retval;
6463
6464         if (!param || pid < 0)
6465                 return -EINVAL;
6466         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6467                 return -EFAULT;
6468
6469         rcu_read_lock();
6470         retval = -ESRCH;
6471         p = find_process_by_pid(pid);
6472         if (likely(p))
6473                 get_task_struct(p);
6474         rcu_read_unlock();
6475
6476         if (likely(p)) {
6477                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6478                 put_task_struct(p);
6479         }
6480
6481         return retval;
6482 }
6483
6484 /*
6485  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
6486  */
6487 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
6488 {
6489         u32 size;
6490         int ret;
6491
6492         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
6493         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
6494
6495         ret = get_user(size, &uattr->size);
6496         if (ret)
6497                 return ret;
6498
6499         /* ABI compatibility quirk: */
6500         if (!size)
6501                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
6502         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
6503                 goto err_size;
6504
6505         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
6506         if (ret) {
6507                 if (ret == -E2BIG)
6508                         goto err_size;
6509                 return ret;
6510         }
6511
6512         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
6513             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
6514                 return -EINVAL;
6515
6516         /*
6517          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
6518          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
6519          */
6520         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
6521
6522         return 0;
6523
6524 err_size:
6525         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
6526         return -E2BIG;
6527 }
6528
6529 /**
6530  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6531  * @pid: the pid in question.
6532  * @policy: new policy.
6533  * @param: structure containing the new RT priority.
6534  *
6535  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6536  */
6537 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
6538 {
6539         if (policy < 0)
6540                 return -EINVAL;
6541
6542         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6543 }
6544
6545 /**
6546  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6547  * @pid: the pid in question.
6548  * @param: structure containing the new RT priority.
6549  *
6550  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6551  */
6552 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6553 {
6554         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
6555 }
6556
6557 /**
6558  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
6559  * @pid: the pid in question.
6560  * @uattr: structure containing the extended parameters.
6561  * @flags: for future extension.
6562  */
6563 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
6564                                unsigned int, flags)
6565 {
6566         struct sched_attr attr;
6567         struct task_struct *p;
6568         int retval;
6569
6570         if (!uattr || pid < 0 || flags)
6571                 return -EINVAL;
6572
6573         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
6574         if (retval)
6575                 return retval;
6576
6577         if ((int)attr.sched_policy < 0)
6578                 return -EINVAL;
6579         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
6580                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
6581
6582         rcu_read_lock();
6583         retval = -ESRCH;
6584         p = find_process_by_pid(pid);
6585         if (likely(p))
6586                 get_task_struct(p);
6587         rcu_read_unlock();
6588
6589         if (likely(p)) {
6590                 retval = sched_setattr(p, &attr);
6591                 put_task_struct(p);
6592         }
6593
6594         return retval;
6595 }
6596
6597 /**
6598  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6599  * @pid: the pid in question.
6600  *
6601  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
6602  * code.
6603  */
6604 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6605 {
6606         struct task_struct *p;
6607         int retval;
6608
6609         if (pid < 0)
6610                 return -EINVAL;
6611
6612         retval = -ESRCH;
6613         rcu_read_lock();
6614         p = find_process_by_pid(pid);
6615         if (p) {
6616                 retval = security_task_getscheduler(p);
6617                 if (!retval)
6618                         retval = p->policy
6619                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6620         }
6621         rcu_read_unlock();
6622         return retval;
6623 }
6624
6625 /**
6626  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6627  * @pid: the pid in question.
6628  * @param: structure containing the RT priority.
6629  *
6630  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
6631  * code.
6632  */
6633 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6634 {
6635         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
6636         struct task_struct *p;
6637         int retval;
6638
6639         if (!param || pid < 0)
6640                 return -EINVAL;
6641
6642         rcu_read_lock();
6643         p = find_process_by_pid(pid);
6644         retval = -ESRCH;
6645         if (!p)
6646                 goto out_unlock;
6647
6648         retval = security_task_getscheduler(p);
6649         if (retval)
6650                 goto out_unlock;
6651
6652         if (task_has_rt_policy(p))
6653                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
6654         rcu_read_unlock();
6655
6656         /*
6657          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6658          */
6659         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6660
6661         return retval;
6662
6663 out_unlock:
6664         rcu_read_unlock();
6665         return retval;
6666 }
6667
6668 /*
6669  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
6670  * than what user-space knows about) to user-space.
6671  *
6672  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
6673  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
6674  * have the same size.
6675  */
6676 static int
6677 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
6678                         struct sched_attr *kattr,
6679                         unsigned int usize)
6680 {
6681         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
6682
6683         if (!access_ok(uattr, usize))
6684                 return -EFAULT;
6685
6686         /*
6687          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
6688          *
6689          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
6690          *
6691          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
6692          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
6693          *
6694          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
6695          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
6696          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
6697          * which is set to ksize in this case.
6698          */
6699         kattr->size = min(usize, ksize);
6700
6701         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
6702                 return -EFAULT;
6703
6704         return 0;
6705 }
6706
6707 /**
6708  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
6709  * @pid: the pid in question.
6710  * @uattr: structure containing the extended parameters.
6711  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
6712  * @flags: for future extension.
6713  */
6714 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
6715                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
6716 {
6717         struct sched_attr kattr = { };
6718         struct task_struct *p;
6719         int retval;
6720
6721         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
6722             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
6723                 return -EINVAL;
6724
6725         rcu_read_lock();
6726         p = find_process_by_pid(pid);
6727         retval = -ESRCH;
6728         if (!p)
6729                 goto out_unlock;
6730
6731         retval = security_task_getscheduler(p);
6732         if (retval)
6733                 goto out_unlock;
6734
6735         kattr.sched_policy = p->policy;
6736         if (p->sched_reset_on_fork)
6737                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
6738         if (task_has_dl_policy(p))
6739                 __getparam_dl(p, &kattr);
6740         else if (task_has_rt_policy(p))
6741                 kattr.sched_priority = p->rt_priority;
6742         else
6743                 kattr.sched_nice = task_nice(p);
6744
6745 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
6746         /*
6747          * This could race with another potential updater, but this is fine
6748          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
6749          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
6750          */
6751         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
6752         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
6753 #endif
6754
6755         rcu_read_unlock();
6756
6757         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
6758
6759 out_unlock:
6760         rcu_read_unlock();
6761         return retval;
6762 }
6763
6764 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6765 {
6766         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6767         struct task_struct *p;
6768         int retval;
6769
6770         rcu_read_lock();
6771
6772         p = find_process_by_pid(pid);
6773         if (!p) {
6774                 rcu_read_unlock();
6775                 return -ESRCH;
6776         }
6777
6778         /* Prevent p going away */
6779         get_task_struct(p);
6780         rcu_read_unlock();
6781
6782         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
6783                 retval = -EINVAL;
6784                 goto out_put_task;
6785         }
6786         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6787                 retval = -ENOMEM;
6788                 goto out_put_task;
6789         }
6790         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6791                 retval = -ENOMEM;
6792                 goto out_free_cpus_allowed;
6793         }
6794         retval = -EPERM;
6795         if (!check_same_owner(p)) {
6796                 rcu_read_lock();
6797                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
6798                         rcu_read_unlock();
6799                         goto out_free_new_mask;
6800                 }
6801                 rcu_read_unlock();
6802         }
6803
6804         retval = security_task_setscheduler(p);
6805         if (retval)
6806                 goto out_free_new_mask;
6807
6808
6809         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6810         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6811
6812         /*
6813          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
6814          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
6815          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
6816          * root_domain.
6817          */
6818 #ifdef CONFIG_SMP
6819         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
6820                 rcu_read_lock();
6821                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
6822                         retval = -EBUSY;
6823                         rcu_read_unlock();
6824                         goto out_free_new_mask;
6825                 }
6826                 rcu_read_unlock();
6827         }
6828 #endif
6829 again:
6830         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK);
6831
6832         if (!retval) {
6833                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6834                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6835                         /*
6836                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6837                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6838                          * cpuset's cpus_allowed
6839                          */
6840                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6841                         goto again;
6842                 }
6843         }
6844 out_free_new_mask:
6845         free_cpumask_var(new_mask);
6846 out_free_cpus_allowed:
6847         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6848 out_put_task:
6849         put_task_struct(p);
6850         return retval;
6851 }
6852
6853 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6854                              struct cpumask *new_mask)
6855 {
6856         if (len < cpumask_size())
6857                 cpumask_clear(new_mask);
6858         else if (len > cpumask_size())
6859                 len = cpumask_size();
6860
6861         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6862 }
6863
6864 /**
6865  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
6866  * @pid: pid of the process
6867  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6868  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
6869  *
6870  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6871  */
6872 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6873                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6874 {
6875         cpumask_var_t new_mask;
6876         int retval;
6877
6878         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6879                 return -ENOMEM;
6880
6881         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6882         if (retval == 0)
6883                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6884         free_cpumask_var(new_mask);
6885         return retval;
6886 }
6887
6888 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6889 {
6890         struct task_struct *p;
6891         unsigned long flags;
6892         int retval;
6893
6894         rcu_read_lock();
6895
6896         retval = -ESRCH;
6897         p = find_process_by_pid(pid);
6898         if (!p)
6899                 goto out_unlock;
6900
6901         retval = security_task_getscheduler(p);
6902         if (retval)
6903                 goto out_unlock;
6904
6905         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6906         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
6907         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6908
6909 out_unlock:
6910         rcu_read_unlock();
6911
6912         return retval;
6913 }
6914
6915 /**
6916  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
6917  * @pid: pid of the process
6918  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6919  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
6920  *
6921  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
6922  * error code otherwise.
6923  */
6924 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6925                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6926 {
6927         int ret;
6928         cpumask_var_t mask;
6929
6930         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
6931                 return -EINVAL;
6932         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
6933                 return -EINVAL;
6934
6935         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6936                 return -ENOMEM;
6937
6938         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6939         if (ret == 0) {
6940                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
6941
6942                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
6943                         ret = -EFAULT;
6944                 else
6945                         ret = retlen;
6946         }
6947         free_cpumask_var(mask);
6948
6949         return ret;
6950 }
6951
6952 static void do_sched_yield(void)
6953 {
6954         struct rq_flags rf;
6955         struct rq *rq;
6956
6957         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
6958
6959         schedstat_inc(rq->yld_count);
6960         current->sched_class->yield_task(rq);
6961
6962         preempt_disable();
6963         rq_unlock_irq(rq, &rf);
6964         sched_preempt_enable_no_resched();
6965
6966         schedule();
6967 }
6968
6969 /**
6970  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6971  *
6972  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6973  * other threads running on this CPU then this function will return.
6974  *
6975  * Return: 0.
6976  */
6977 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6978 {
6979         do_sched_yield();
6980         return 0;
6981 }
6982
6983 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
6984 int __sched __cond_resched(void)
6985 {
6986         if (should_resched(0)) {
6987                 preempt_schedule_common();
6988                 return 1;
6989         }
6990 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
6991         rcu_all_qs();
6992 #endif
6993         return 0;
6994 }
6995 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
6996 #endif
6997
6998 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6999 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
7000 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
7001
7002 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
7003 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
7004 #endif
7005
7006 /*
7007  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
7008  * call schedule, and on return reacquire the lock.
7009  *
7010  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
7011  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
7012  * spin_unlock(), once by hand).
7013  */
7014 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
7015 {
7016         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7017         int ret = 0;
7018
7019         lockdep_assert_held(lock);
7020
7021         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
7022                 spin_unlock(lock);
7023                 if (resched)
7024                         preempt_schedule_common();
7025                 else
7026                         cpu_relax();
7027                 ret = 1;
7028                 spin_lock(lock);
7029         }
7030         return ret;
7031 }
7032 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
7033
7034 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
7035 {
7036         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7037         int ret = 0;
7038
7039         lockdep_assert_held_read(lock);
7040
7041         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7042                 read_unlock(lock);
7043                 if (resched)
7044                         preempt_schedule_common();
7045                 else
7046                         cpu_relax();
7047                 ret = 1;
7048                 read_lock(lock);
7049         }
7050         return ret;
7051 }
7052 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
7053
7054 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
7055 {
7056         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7057         int ret = 0;
7058
7059         lockdep_assert_held_write(lock);
7060
7061         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7062                 write_unlock(lock);
7063                 if (resched)
7064                         preempt_schedule_common();
7065                 else
7066                         cpu_relax();
7067                 ret = 1;
7068                 write_lock(lock);
7069         }
7070         return ret;
7071 }
7072 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
7073
7074 /**
7075  * yield - yield the current processor to other threads.
7076  *
7077  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
7078  *
7079  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
7080  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
7081  * it, it's already broken.
7082  *
7083  * Typical broken usage is:
7084  *
7085  * while (!event)
7086  *      yield();
7087  *
7088  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
7089  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
7090  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
7091  *
7092  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
7093  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
7094  * If you still want to use yield(), do not!
7095  */
7096 void __sched yield(void)
7097 {
7098         set_current_state(TASK_RUNNING);
7099         do_sched_yield();
7100 }
7101 EXPORT_SYMBOL(yield);
7102
7103 /**
7104  * yield_to - yield the current processor to another thread in
7105  * your thread group, or accelerate that thread toward the
7106  * processor it's on.
7107  * @p: target task
7108  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
7109  *
7110  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
7111  * can't go away on us before we can do any checks.
7112  *
7113  * Return:
7114  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
7115  *      false (0) if we failed to boost the target.
7116  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
7117  */
7118 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
7119 {
7120         struct task_struct *curr = current;
7121         struct rq *rq, *p_rq;
7122         unsigned long flags;
7123         int yielded = 0;
7124
7125         local_irq_save(flags);
7126         rq = this_rq();
7127
7128 again:
7129         p_rq = task_rq(p);
7130         /*
7131          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
7132          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
7133          */
7134         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
7135                 yielded = -ESRCH;
7136                 goto out_irq;
7137         }
7138
7139         double_rq_lock(rq, p_rq);
7140         if (task_rq(p) != p_rq) {
7141                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
7142                 goto again;
7143         }
7144
7145         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
7146                 goto out_unlock;
7147
7148         if (curr->sched_class != p->sched_class)
7149                 goto out_unlock;
7150
7151         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
7152                 goto out_unlock;
7153
7154         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
7155         if (yielded) {
7156                 schedstat_inc(rq->yld_count);
7157                 /*
7158                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
7159                  * fairness.
7160                  */
7161                 if (preempt && rq != p_rq)
7162                         resched_curr(p_rq);
7163         }
7164
7165 out_unlock:
7166         double_rq_unlock(rq, p_rq);
7167 out_irq:
7168         local_irq_restore(flags);
7169
7170         if (yielded > 0)
7171                 schedule();
7172
7173         return yielded;
7174 }
7175 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
7176
7177 int io_schedule_prepare(void)
7178 {
7179         int old_iowait = current->in_iowait;
7180
7181         current->in_iowait = 1;
7182         blk_schedule_flush_plug(current);
7183
7184         return old_iowait;
7185 }
7186
7187 void io_schedule_finish(int token)
7188 {
7189         current->in_iowait = token;
7190 }
7191
7192 /*
7193  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
7194  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
7195  */
7196 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
7197 {
7198         int token;
7199         long ret;
7200
7201         token = io_schedule_prepare();
7202         ret = schedule_timeout(timeout);
7203         io_schedule_finish(token);
7204
7205         return ret;
7206 }
7207 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
7208
7209 void __sched io_schedule(void)
7210 {
7211         int token;
7212
7213         token = io_schedule_prepare();
7214         schedule();
7215         io_schedule_finish(token);
7216 }
7217 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
7218
7219 /**
7220  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
7221  * @policy: scheduling class.
7222  *
7223  * Return: On success, this syscall returns the maximum
7224  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
7225  * On failure, a negative error code is returned.
7226  */
7227 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
7228 {
7229         int ret = -EINVAL;
7230
7231         switch (policy) {
7232         case SCHED_FIFO:
7233         case SCHED_RR:
7234                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
7235                 break;
7236         case SCHED_DEADLINE:
7237         case SCHED_NORMAL:
7238         case SCHED_BATCH:
7239         case SCHED_IDLE:
7240                 ret = 0;
7241                 break;
7242         }
7243         return ret;
7244 }
7245
7246 /**
7247  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
7248  * @policy: scheduling class.
7249  *
7250  * Return: On success, this syscall returns the minimum
7251  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
7252  * On failure, a negative error code is returned.
7253  */
7254 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
7255 {
7256         int ret = -EINVAL;
7257
7258         switch (policy) {
7259         case SCHED_FIFO:
7260         case SCHED_RR:
7261                 ret = 1;
7262                 break;
7263         case SCHED_DEADLINE:
7264         case SCHED_NORMAL:
7265         case SCHED_BATCH:
7266         case SCHED_IDLE:
7267                 ret = 0;
7268         }
7269         return ret;
7270 }
7271
7272 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
7273 {
7274         struct task_struct *p;
7275         unsigned int time_slice;
7276         struct rq_flags rf;
7277         struct rq *rq;
7278         int retval;
7279
7280         if (pid < 0)
7281                 return -EINVAL;
7282
7283         retval = -ESRCH;
7284         rcu_read_lock();
7285         p = find_process_by_pid(pid);
7286         if (!p)
7287                 goto out_unlock;
7288
7289         retval = security_task_getscheduler(p);
7290         if (retval)
7291                 goto out_unlock;
7292
7293         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7294         time_slice = 0;
7295         if (p->sched_class->get_rr_interval)
7296                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
7297         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7298
7299         rcu_read_unlock();
7300         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
7301         return 0;
7302
7303 out_unlock:
7304         rcu_read_unlock();
7305         return retval;
7306 }
7307
7308 /**
7309  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
7310  * @pid: pid of the process.
7311  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
7312  *
7313  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
7314  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
7315  *
7316  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
7317  * an error code.
7318  */
7319 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
7320                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
7321 {
7322         struct timespec64 t;
7323         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
7324
7325         if (retval == 0)
7326                 retval = put_timespec64(&t, interval);
7327
7328         return retval;
7329 }
7330
7331 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
7332 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
7333                 struct old_timespec32 __user *, interval)
7334 {
7335         struct timespec64 t;
7336         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
7337
7338         if (retval == 0)
7339                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
7340         return retval;
7341 }
7342 #endif
7343
7344 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7345 {
7346         unsigned long free = 0;
7347         int ppid;
7348
7349         if (!try_get_task_stack(p))
7350                 return;
7351
7352         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
7353
7354         if (p->state == TASK_RUNNING)
7355                 pr_cont("  running task    ");
7356 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7357         free = stack_not_used(p);
7358 #endif
7359         ppid = 0;
7360         rcu_read_lock();
7361         if (pid_alive(p))
7362                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
7363         rcu_read_unlock();
7364         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
7365                 free, task_pid_nr(p), ppid,
7366                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7367
7368         print_worker_info(KERN_INFO, p);
7369         print_stop_info(KERN_INFO, p);
7370         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
7371         put_task_stack(p);
7372 }
7373 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
7374
7375 static inline bool
7376 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
7377 {
7378         /* no filter, everything matches */
7379         if (!state_filter)
7380                 return true;
7381
7382         /* filter, but doesn't match */
7383         if (!(p->state & state_filter))
7384                 return false;
7385
7386         /*
7387          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
7388          * TASK_KILLABLE).
7389          */
7390         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
7391                 return false;
7392
7393         return true;
7394 }
7395
7396
7397 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7398 {
7399         struct task_struct *g, *p;
7400
7401         rcu_read_lock();
7402         for_each_process_thread(g, p) {
7403                 /*
7404                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7405                  * console might take a lot of time:
7406                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
7407                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
7408                  * an IPI.
7409                  */
7410                 touch_nmi_watchdog();
7411                 touch_all_softlockup_watchdogs();
7412                 if (state_filter_match(state_filter, p))
7413                         sched_show_task(p);
7414         }
7415
7416 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7417         if (!state_filter)
7418                 sysrq_sched_debug_show();
7419 #endif
7420         rcu_read_unlock();
7421         /*
7422          * Only show locks if all tasks are dumped:
7423          */
7424         if (!state_filter)
7425                 debug_show_all_locks();
7426 }
7427
7428 /**
7429  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7430  * @idle: task in question
7431  * @cpu: CPU the idle task belongs to
7432  *
7433  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7434  * flag, to make booting more robust.
7435  */
7436 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7437 {
7438         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7439         unsigned long flags;
7440
7441         __sched_fork(0, idle);
7442
7443         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
7444         raw_spin_lock(&rq->lock);
7445
7446         idle->state = TASK_RUNNING;
7447         idle->se.exec_start = sched_clock();
7448         idle->flags |= PF_IDLE;
7449
7450         scs_task_reset(idle);
7451         kasan_unpoison_task_stack(idle);
7452
7453 #ifdef CONFIG_SMP
7454         /*
7455          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
7456          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
7457          *
7458          * And since this is boot we can forgo the serialization.
7459          */
7460         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
7461 #endif
7462         /*
7463          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
7464          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
7465          * lockdep check in task_group() will fail.
7466          *
7467          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
7468          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
7469          *
7470          * Silence PROVE_RCU
7471          */
7472         rcu_read_lock();
7473         __set_task_cpu(idle, cpu);
7474         rcu_read_unlock();
7475
7476         rq->idle = idle;
7477         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
7478         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
7479 #ifdef CONFIG_SMP
7480         idle->on_cpu = 1;
7481 #endif
7482         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7483         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
7484
7485         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7486         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
7487
7488         /*
7489          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7490          */
7491         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7492         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
7493         vtime_init_idle(idle, cpu);
7494 #ifdef CONFIG_SMP
7495         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
7496 #endif
7497 }
7498
7499 #ifdef CONFIG_SMP
7500
7501 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
7502                               const struct cpumask *trial)
7503 {
7504         int ret = 1;
7505
7506         if (!cpumask_weight(cur))
7507                 return ret;
7508
7509         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
7510
7511         return ret;
7512 }
7513
7514 int task_can_attach(struct task_struct *p,
7515                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
7516 {
7517         int ret = 0;
7518
7519         /*
7520          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
7521          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
7522          * affinity and isolating such threads by their set of
7523          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
7524          * applicable for such threads.  This prevents checking for
7525          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
7526          * before cpus_mask may be changed.
7527          */
7528         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
7529                 ret = -EINVAL;
7530                 goto out;
7531         }
7532
7533         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
7534                                               cs_cpus_allowed))
7535                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
7536
7537 out:
7538         return ret;
7539 }
7540
7541 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
7542
7543 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
7544 /* Migrate current task p to target_cpu */
7545 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
7546 {
7547         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
7548         int curr_cpu = task_cpu(p);
7549
7550         if (curr_cpu == target_cpu)
7551                 return 0;
7552
7553         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
7554                 return -EINVAL;
7555
7556         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
7557
7558         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
7559         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
7560 }
7561
7562 /*
7563  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
7564  * tasks on the runqueues
7565  */
7566 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
7567 {
7568         bool queued, running;
7569         struct rq_flags rf;
7570         struct rq *rq;
7571
7572         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7573         queued = task_on_rq_queued(p);
7574         running = task_current(rq, p);
7575
7576         if (queued)
7577                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
7578         if (running)
7579                 put_prev_task(rq, p);
7580
7581         p->numa_preferred_nid = nid;
7582
7583         if (queued)
7584                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7585         if (running)
7586                 set_next_task(rq, p);
7587         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7588 }
7589 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
7590
7591 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7592 /*
7593  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
7594  * offline.
7595  */
7596 void idle_task_exit(void)
7597 {
7598         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7599
7600         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7601         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
7602
7603         if (mm != &init_mm) {
7604                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7605                 finish_arch_post_lock_switch();
7606         }
7607
7608         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
7609 }
7610
7611 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
7612 {
7613         struct task_struct *p = arg;
7614         struct rq *rq = this_rq();
7615         struct rq_flags rf;
7616         int cpu;
7617
7618         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
7619         rq_lock(rq, &rf);
7620
7621         update_rq_clock(rq);
7622
7623         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
7624                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
7625                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
7626         }
7627
7628         rq_unlock(rq, &rf);
7629         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
7630
7631         put_task_struct(p);
7632
7633         return 0;
7634 }
7635
7636 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
7637
7638 /*
7639  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
7640  *
7641  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
7642  * effective when the hotplug motion is down.
7643  */
7644 static void balance_push(struct rq *rq)
7645 {
7646         struct task_struct *push_task = rq->curr;
7647
7648         lockdep_assert_held(&rq->lock);
7649         SCHED_WARN_ON(rq->cpu != smp_processor_id());
7650
7651         /*
7652          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
7653          */
7654         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
7655
7656         /*
7657          * Only active while going offline.
7658          */
7659         if (!cpu_dying(rq->cpu))
7660                 return;
7661
7662         /*
7663          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
7664          * required to complete the hotplug process.
7665          *
7666          * XXX: the idle task does not match kthread_is_per_cpu() due to
7667          * histerical raisins.
7668          */
7669         if (rq->idle == push_task ||
7670             kthread_is_per_cpu(push_task) ||
7671             is_migration_disabled(push_task)) {
7672
7673                 /*
7674                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
7675                  * up the hotplug control thread which might wait for the
7676                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
7677                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
7678                  * and can't obviously be running in parallel.
7679                  *
7680                  * On RT kernels this also has to check whether there are
7681                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
7682                  * need to leave the migrate disabled section first.
7683                  */
7684                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
7685                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
7686                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7687                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
7688                         raw_spin_lock(&rq->lock);
7689                 }
7690                 return;
7691         }
7692
7693         get_task_struct(push_task);
7694         /*
7695          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
7696          * Both preemption and IRQs are still disabled.
7697          */
7698         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7699         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
7700                             this_cpu_ptr(&push_work));
7701         /*
7702          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
7703          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
7704          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
7705          */
7706         raw_spin_lock(&rq->lock);
7707 }
7708
7709 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
7710 {
7711         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7712         struct rq_flags rf;
7713
7714         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7715         if (on) {
7716                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
7717                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
7718         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
7719                 rq->balance_callback = NULL;
7720         }
7721         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7722 }
7723
7724 /*
7725  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
7726  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
7727  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
7728  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
7729  */
7730 static void balance_hotplug_wait(void)
7731 {
7732         struct rq *rq = this_rq();
7733
7734         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
7735                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
7736                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7737 }
7738
7739 #else
7740
7741 static inline void balance_push(struct rq *rq)
7742 {
7743 }
7744
7745 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
7746 {
7747 }
7748
7749 static inline void balance_hotplug_wait(void)
7750 {
7751 }
7752
7753 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7754
7755 void set_rq_online(struct rq *rq)
7756 {
7757         if (!rq->online) {
7758                 const struct sched_class *class;
7759
7760                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7761                 rq->online = 1;
7762
7763                 for_each_class(class) {
7764                         if (class->rq_online)
7765                                 class->rq_online(rq);
7766                 }
7767         }
7768 }
7769
7770 void set_rq_offline(struct rq *rq)
7771 {
7772         if (rq->online) {
7773                 const struct sched_class *class;
7774
7775                 for_each_class(class) {
7776                         if (class->rq_offline)
7777                                 class->rq_offline(rq);
7778                 }
7779
7780                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7781                 rq->online = 0;
7782         }
7783 }
7784
7785 /*
7786  * used to mark begin/end of suspend/resume:
7787  */
7788 static int num_cpus_frozen;
7789
7790 /*
7791  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7792  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7793  * around partition_sched_domains().
7794  *
7795  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7796  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7797  */
7798 static void cpuset_cpu_active(void)
7799 {
7800         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7801                 /*
7802                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7803                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7804                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7805                  * domain, ignoring cpusets.
7806                  */
7807                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7808                 if (--num_cpus_frozen)
7809                         return;
7810                 /*
7811                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7812                  * restore the original sched domains by considering the
7813                  * cpuset configurations.
7814                  */
7815                 cpuset_force_rebuild();
7816         }
7817         cpuset_update_active_cpus();
7818 }
7819
7820 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7821 {
7822         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7823                 if (dl_cpu_busy(cpu))
7824                         return -EBUSY;
7825                 cpuset_update_active_cpus();
7826         } else {
7827                 num_cpus_frozen++;
7828                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7829         }
7830         return 0;
7831 }
7832
7833 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7834 {
7835         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7836         struct rq_flags rf;
7837
7838         /*
7839          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
7840          * regular tasks.
7841          */
7842         balance_push_set(cpu, false);
7843
7844 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7845         /*
7846          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
7847          */
7848         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
7849                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
7850 #endif
7851         set_cpu_active(cpu, true);
7852
7853         if (sched_smp_initialized) {
7854                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7855                 cpuset_cpu_active();
7856         }
7857
7858         /*
7859          * Put the rq online, if not already. This happens:
7860          *
7861          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7862          *    after all CPUs have been brought up.
7863          *
7864          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7865          *    domains.
7866          */
7867         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7868         if (rq->rd) {
7869                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7870                 set_rq_online(rq);
7871         }
7872         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7873
7874         return 0;
7875 }
7876
7877 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7878 {
7879         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7880         struct rq_flags rf;
7881         int ret;
7882
7883         /*
7884          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
7885          * load balancing when not active
7886          */
7887         nohz_balance_exit_idle(rq);
7888
7889         set_cpu_active(cpu, false);
7890
7891         /*
7892          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
7893          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
7894          * push those tasks away until this gets cleared, see
7895          * sched_cpu_dying().
7896          */
7897         balance_push_set(cpu, true);
7898
7899         /*
7900          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
7901          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
7902          * all new such users will observe it.
7903          *
7904          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
7905          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
7906          *
7907          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7908          */
7909         synchronize_rcu();
7910
7911         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7912         if (rq->rd) {
7913                 update_rq_clock(rq);
7914                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7915                 set_rq_offline(rq);
7916         }
7917         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7918
7919 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7920         /*
7921          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
7922          */
7923         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
7924                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
7925 #endif
7926
7927         if (!sched_smp_initialized)
7928                 return 0;
7929
7930         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7931         if (ret) {
7932                 balance_push_set(cpu, false);
7933                 set_cpu_active(cpu, true);
7934                 return ret;
7935         }
7936         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7937         return 0;
7938 }
7939
7940 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7941 {
7942         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7943
7944         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7945         update_max_interval();
7946 }
7947
7948 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7949 {
7950         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7951         sched_tick_start(cpu);
7952         return 0;
7953 }
7954
7955 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7956
7957 /*
7958  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
7959  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
7960  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
7961  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
7962  * any of those which might be on the way out are gone.
7963  *
7964  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
7965  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
7966  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
7967  */
7968 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
7969 {
7970         balance_hotplug_wait();
7971         return 0;
7972 }
7973
7974 /*
7975  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
7976  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
7977  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
7978  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
7979  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
7980  *
7981  * Also see the comment "Global load-average calculations".
7982  */
7983 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
7984 {
7985         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
7986
7987         if (delta)
7988                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
7989 }
7990
7991 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
7992 {
7993         struct task_struct *g, *p;
7994         int cpu = cpu_of(rq);
7995
7996         lockdep_assert_held(&rq->lock);
7997
7998         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
7999         for_each_process_thread(g, p) {
8000                 if (task_cpu(p) != cpu)
8001                         continue;
8002
8003                 if (!task_on_rq_queued(p))
8004                         continue;
8005
8006                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
8007         }
8008 }
8009
8010 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
8011 {
8012         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8013         struct rq_flags rf;
8014
8015         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
8016         sched_tick_stop(cpu);
8017
8018         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8019         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
8020                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
8021                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
8022         }
8023         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8024
8025         calc_load_migrate(rq);
8026         update_max_interval();
8027         hrtick_clear(rq);
8028         return 0;
8029 }
8030 #endif
8031
8032 void __init sched_init_smp(void)
8033 {
8034         sched_init_numa();
8035
8036         /*
8037          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
8038          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
8039          * happen.
8040          */
8041         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8042         sched_init_domains(cpu_active_mask);
8043         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8044
8045         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8046         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
8047                 BUG();
8048         sched_init_granularity();
8049
8050         init_sched_rt_class();
8051         init_sched_dl_class();
8052
8053         sched_smp_initialized = true;
8054 }
8055
8056 static int __init migration_init(void)
8057 {
8058         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
8059         return 0;
8060 }
8061 early_initcall(migration_init);
8062
8063 #else
8064 void __init sched_init_smp(void)
8065 {
8066         sched_init_granularity();
8067 }
8068 #endif /* CONFIG_SMP */
8069
8070 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8071 {
8072         return in_lock_functions(addr) ||
8073                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8074                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8075 }
8076
8077 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8078 /*
8079  * Default task group.
8080  * Every task in system belongs to this group at bootup.
8081  */
8082 struct task_group root_task_group;
8083 LIST_HEAD(task_groups);
8084
8085 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
8086 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
8087 #endif
8088
8089 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
8090 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
8091
8092 void __init sched_init(void)
8093 {
8094         unsigned long ptr = 0;
8095         int i;
8096
8097         /* Make sure the linker didn't screw up */
8098         BUG_ON(&idle_sched_class + 1 != &fair_sched_class ||
8099                &fair_sched_class + 1 != &rt_sched_class ||
8100                &rt_sched_class + 1   != &dl_sched_class);
8101 #ifdef CONFIG_SMP
8102         BUG_ON(&dl_sched_class + 1 != &stop_sched_class);
8103 #endif
8104
8105         wait_bit_init();
8106
8107 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8108         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8109 #endif
8110 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8111         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8112 #endif
8113         if (ptr) {
8114                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
8115
8116 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8117                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8118                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8119
8120                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8121                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8122
8123                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
8124                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8125 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8126 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8127                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8128                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8129
8130                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8131                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8132
8133 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8134         }
8135 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8136         for_each_possible_cpu(i) {
8137                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8138                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8139                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8140                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8141         }
8142 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8143
8144         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8145         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8146
8147 #ifdef CONFIG_SMP
8148         init_defrootdomain();
8149 #endif
8150
8151 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8152         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8153                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8154 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8155
8156 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8157         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
8158
8159         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8160         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8161         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
8162         autogroup_init(&init_task);
8163 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8164
8165         for_each_possible_cpu(i) {
8166                 struct rq *rq;
8167
8168                 rq = cpu_rq(i);
8169                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8170                 rq->nr_running = 0;
8171                 rq->calc_load_active = 0;
8172                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8173                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8174                 init_rt_rq(&rq->rt);
8175                 init_dl_rq(&rq->dl);
8176 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8177                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8178                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
8179                 /*
8180                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
8181                  *
8182                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8183                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
8184                  * system CPU resource is divided among the tasks of
8185                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8186                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8187                  * (se->load.weight).
8188                  *
8189                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8190                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8191                  * then A0's share of the CPU resource is:
8192                  *
8193                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8194                  *
8195                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8196                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8197                  */
8198                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8199 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8200
8201                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8202 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8203                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8204 #endif
8205 #ifdef CONFIG_SMP
8206                 rq->sd = NULL;
8207                 rq->rd = NULL;
8208                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
8209                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8210                 rq->active_balance = 0;
8211                 rq->next_balance = jiffies;
8212                 rq->push_cpu = 0;
8213                 rq->cpu = i;
8214                 rq->online = 0;
8215                 rq->idle_stamp = 0;
8216                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8217                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
8218
8219                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
8220
8221                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8222 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
8223                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
8224                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
8225
8226                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
8227 #endif
8228 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8229                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
8230 #endif
8231 #endif /* CONFIG_SMP */
8232                 hrtick_rq_init(rq);
8233                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8234         }
8235
8236         set_load_weight(&init_task, false);
8237
8238         /*
8239          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8240          */
8241         mmgrab(&init_mm);
8242         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8243
8244         /*
8245          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8246          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8247          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8248          * when this runqueue becomes "idle".
8249          */
8250         init_idle(current, smp_processor_id());
8251
8252         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8253
8254 #ifdef CONFIG_SMP
8255         idle_thread_set_boot_cpu();
8256         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
8257 #endif
8258         init_sched_fair_class();
8259
8260         init_schedstats();
8261
8262         psi_init();
8263
8264         init_uclamp();
8265
8266         scheduler_running = 1;
8267 }
8268
8269 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8270 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8271 {
8272         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
8273
8274         return (nested == preempt_offset);
8275 }
8276
8277 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8278 {
8279         /*
8280          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
8281          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
8282          * otherwise we will destroy state.
8283          */
8284         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
8285                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
8286                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
8287                         current->state,
8288                         (void *)current->task_state_change,
8289                         (void *)current->task_state_change);
8290
8291         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
8292 }
8293 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8294
8295 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8296 {
8297         /* Ratelimiting timestamp: */
8298         static unsigned long prev_jiffy;
8299
8300         unsigned long preempt_disable_ip;
8301
8302         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
8303         rcu_sleep_check();
8304
8305         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
8306              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
8307             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
8308             oops_in_progress)
8309                 return;
8310
8311         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8312                 return;
8313         prev_jiffy = jiffies;
8314
8315         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
8316         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
8317
8318         printk(KERN_ERR
8319                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8320                         file, line);
8321         printk(KERN_ERR
8322                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
8323                         in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
8324                         current->pid, current->comm);
8325
8326         if (task_stack_end_corrupted(current))
8327                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
8328
8329         debug_show_held_locks(current);
8330         if (irqs_disabled())
8331                 print_irqtrace_events(current);
8332         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
8333             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
8334                 pr_err("Preemption disabled at:");
8335                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
8336         }
8337         dump_stack();
8338         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8339 }
8340 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
8341
8342 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8343 {
8344         static unsigned long prev_jiffy;
8345
8346         if (irqs_disabled())
8347                 return;
8348
8349         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
8350                 return;
8351
8352         if (preempt_count() > preempt_offset)
8353                 return;
8354
8355         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8356                 return;
8357         prev_jiffy = jiffies;
8358
8359         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
8360         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8361                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8362                         current->pid, current->comm);
8363
8364         debug_show_held_locks(current);
8365         dump_stack();
8366         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8367 }
8368 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
8369
8370 #ifdef CONFIG_SMP
8371 void __cant_migrate(const char *file, int line)
8372 {
8373         static unsigned long prev_jiffy;
8374
8375         if (irqs_disabled())
8376                 return;
8377
8378         if (is_migration_disabled(current))
8379                 return;
8380
8381         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
8382                 return;
8383
8384         if (preempt_count() > 0)
8385                 return;
8386
8387         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8388                 return;
8389         prev_jiffy = jiffies;
8390
8391         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
8392         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
8393                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
8394                current->pid, current->comm);
8395
8396         debug_show_held_locks(current);
8397         dump_stack();
8398         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8399 }
8400 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
8401 #endif
8402 #endif
8403
8404 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8405 void normalize_rt_tasks(void)
8406 {
8407         struct task_struct *g, *p;
8408         struct sched_attr attr = {
8409                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
8410         };
8411
8412         read_lock(&tasklist_lock);
8413         for_each_process_thread(g, p) {
8414                 /*
8415                  * Only normalize user tasks:
8416                  */
8417                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
8418                         continue;
8419
8420                 p->se.exec_start = 0;
8421                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
8422                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
8423                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
8424
8425                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
8426                         /*
8427                          * Renice negative nice level userspace
8428                          * tasks back to 0:
8429                          */
8430                         if (task_nice(p) < 0)
8431                                 set_user_nice(p, 0);
8432                         continue;
8433                 }
8434
8435                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
8436         }
8437         read_unlock(&tasklist_lock);
8438 }
8439
8440 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8441
8442 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8443 /*
8444  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8445  *
8446  * They can only be called when the whole system has been
8447  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8448  * activity can take place. Using them for anything else would
8449  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8450  * under any other configuration.
8451  */
8452
8453 /**
8454  * curr_task - return the current task for a given CPU.
8455  * @cpu: the processor in question.
8456  *
8457  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8458  *
8459  * Return: The current task for @cpu.
8460  */
8461 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8462 {
8463         return cpu_curr(cpu);
8464 }
8465
8466 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8467
8468 #ifdef CONFIG_IA64
8469 /**
8470  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
8471  * @cpu: the processor in question.
8472  * @p: the task pointer to set.
8473  *
8474  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8475  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8476  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
8477  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8478  * and caller must save the original value of the current task (see
8479  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8480  * re-starting the system.
8481  *
8482  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8483  */
8484 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8485 {
8486         cpu_curr(cpu) = p;
8487 }
8488
8489 #endif
8490
8491 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8492 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
8493 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
8494
8495 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
8496                                             struct task_group *parent)
8497 {
8498 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8499         enum uclamp_id clamp_id;
8500
8501         for_each_clamp_id(clamp_id) {
8502                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
8503                               uclamp_none(clamp_id), false);
8504                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
8505         }
8506 #endif
8507 }
8508
8509 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
8510 {
8511         free_fair_sched_group(tg);
8512         free_rt_sched_group(tg);
8513         autogroup_free(tg);
8514         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
8515 }
8516
8517 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8518 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8519 {
8520         struct task_group *tg;
8521
8522         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
8523         if (!tg)
8524                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8525
8526         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8527                 goto err;
8528
8529         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8530                 goto err;
8531
8532         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
8533
8534         return tg;
8535
8536 err:
8537         sched_free_group(tg);
8538         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8539 }
8540
8541 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8542 {
8543         unsigned long flags;
8544
8545         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8546         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8547
8548         /* Root should already exist: */
8549         WARN_ON(!parent);
8550
8551         tg->parent = parent;
8552         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8553         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8554         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8555
8556         online_fair_sched_group(tg);
8557 }
8558
8559 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8560 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8561 {
8562         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
8563         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8564 }
8565
8566 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8567 {
8568         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
8569         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
8570 }
8571
8572 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
8573 {
8574         unsigned long flags;
8575
8576         /* End participation in shares distribution: */
8577         unregister_fair_sched_group(tg);
8578
8579         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8580         list_del_rcu(&tg->list);
8581         list_del_rcu(&tg->siblings);
8582         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8583 }
8584
8585 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
8586 {
8587         struct task_group *tg;
8588
8589         /*
8590          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8591          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8592          * to prevent lockdep warnings.
8593          */
8594         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8595                           struct task_group, css);
8596         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8597         tsk->sched_task_group = tg;
8598
8599 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8600         if (tsk->sched_class->task_change_group)
8601                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
8602         else
8603 #endif
8604                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8605 }
8606
8607 /*
8608  * Change task's runqueue when it moves between groups.
8609  *
8610  * The caller of this function should have put the task in its new group by
8611  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
8612  * its new group.
8613  */
8614 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8615 {
8616         int queued, running, queue_flags =
8617                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
8618         struct rq_flags rf;
8619         struct rq *rq;
8620
8621         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
8622         update_rq_clock(rq);
8623
8624         running = task_current(rq, tsk);
8625         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8626
8627         if (queued)
8628                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
8629         if (running)
8630                 put_prev_task(rq, tsk);
8631
8632         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
8633
8634         if (queued)
8635                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
8636         if (running) {
8637                 set_next_task(rq, tsk);
8638                 /*
8639                  * After changing group, the running task may have joined a
8640                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
8641                  * resched to make sure that task can still run.
8642                  */
8643                 resched_curr(rq);
8644         }
8645
8646         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
8647 }
8648
8649 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8650 {
8651         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8652 }
8653
8654 static struct cgroup_subsys_state *
8655 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8656 {
8657         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8658         struct task_group *tg;
8659
8660         if (!parent) {
8661                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8662                 return &root_task_group.css;
8663         }
8664
8665         tg = sched_create_group(parent);
8666         if (IS_ERR(tg))
8667                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8668
8669         return &tg->css;
8670 }
8671
8672 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
8673 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8674 {
8675         struct task_group *tg = css_tg(css);
8676         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8677
8678         if (parent)
8679                 sched_online_group(tg, parent);
8680
8681 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8682         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
8683         cpu_util_update_eff(css);
8684 #endif
8685
8686         return 0;
8687 }
8688
8689 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8690 {
8691         struct task_group *tg = css_tg(css);
8692
8693         sched_offline_group(tg);
8694 }
8695
8696 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8697 {
8698         struct task_group *tg = css_tg(css);
8699
8700         /*
8701          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8702          */
8703         sched_free_group(tg);
8704 }
8705
8706 /*
8707  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
8708  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
8709  */
8710 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8711 {
8712         struct rq_flags rf;
8713         struct rq *rq;
8714
8715         rq = task_rq_lock(task, &rf);
8716
8717         update_rq_clock(rq);
8718         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
8719
8720         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
8721 }
8722
8723 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8724 {
8725         struct task_struct *task;
8726         struct cgroup_subsys_state *css;
8727         int ret = 0;
8728
8729         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8730 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8731                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8732                         return -EINVAL;
8733 #endif
8734                 /*
8735                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
8736                  * running, we're sure to observe its full state.
8737                  */
8738                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
8739                 /*
8740                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
8741                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
8742                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
8743                  */
8744                 if (task->state == TASK_NEW)
8745                         ret = -EINVAL;
8746                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
8747
8748                 if (ret)
8749                         break;
8750         }
8751         return ret;
8752 }
8753
8754 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8755 {
8756         struct task_struct *task;
8757         struct cgroup_subsys_state *css;
8758
8759         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8760                 sched_move_task(task);
8761 }
8762
8763 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8764 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
8765 {
8766         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
8767         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
8768         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
8769         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
8770         enum uclamp_id clamp_id;
8771         unsigned int clamps;
8772
8773         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
8774                 uc_parent = css_tg(css)->parent
8775                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
8776
8777                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
8778                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
8779                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
8780                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
8781                         if (uc_parent &&
8782                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
8783                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
8784                         }
8785                 }
8786                 /* Ensure protection is always capped by limit */
8787                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
8788
8789                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
8790                 clamps = 0x0;
8791                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
8792                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
8793                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
8794                                 continue;
8795                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
8796                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
8797                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
8798                 }
8799                 if (!clamps) {
8800                         css = css_rightmost_descendant(css);
8801                         continue;
8802                 }
8803
8804                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
8805                 uclamp_update_active_tasks(css, clamps);
8806         }
8807 }
8808
8809 /*
8810  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
8811  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
8812  * character constant, use two levels of macros.
8813  */
8814 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
8815 #define POW10(exp) _POW10(exp)
8816
8817 struct uclamp_request {
8818 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
8819 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
8820         s64 percent;
8821         u64 util;
8822         int ret;
8823 };
8824
8825 static inline struct uclamp_request
8826 capacity_from_percent(char *buf)
8827 {
8828         struct uclamp_request req = {
8829                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
8830                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
8831                 .ret = 0,
8832         };
8833
8834         buf = strim(buf);
8835         if (strcmp(buf, "max")) {
8836                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
8837                                              &req.percent);
8838                 if (req.ret)
8839                         return req;
8840                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
8841                         req.ret = -ERANGE;
8842                         return req;
8843                 }
8844
8845                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
8846                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
8847         }
8848
8849         return req;
8850 }
8851
8852 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
8853                                 size_t nbytes, loff_t off,
8854                                 enum uclamp_id clamp_id)
8855 {
8856         struct uclamp_request req;
8857         struct task_group *tg;
8858
8859         req = capacity_from_percent(buf);
8860         if (req.ret)
8861                 return req.ret;
8862
8863         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
8864
8865         mutex_lock(&uclamp_mutex);
8866         rcu_read_lock();
8867
8868         tg = css_tg(of_css(of));
8869         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
8870                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
8871
8872         /*
8873          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
8874          * exact requested value
8875          */
8876         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
8877
8878         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
8879         cpu_util_update_eff(of_css(of));
8880
8881         rcu_read_unlock();
8882         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
8883
8884         return nbytes;
8885 }
8886
8887 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
8888                                     char *buf, size_t nbytes,
8889                                     loff_t off)
8890 {
8891         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
8892 }
8893
8894 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
8895                                     char *buf, size_t nbytes,
8896                                     loff_t off)
8897 {
8898         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
8899 }
8900
8901 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
8902                                     enum uclamp_id clamp_id)
8903 {
8904         struct task_group *tg;
8905         u64 util_clamp;
8906         u64 percent;
8907         u32 rem;
8908
8909         rcu_read_lock();
8910         tg = css_tg(seq_css(sf));
8911         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
8912         rcu_read_unlock();
8913
8914         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
8915                 seq_puts(sf, "max\n");
8916                 return;
8917         }
8918
8919         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
8920         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
8921         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
8922 }
8923
8924 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
8925 {
8926         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
8927         return 0;
8928 }
8929
8930 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
8931 {
8932         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
8933         return 0;
8934 }
8935 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
8936
8937 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8938 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8939                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8940 {
8941         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
8942                 shareval = MAX_SHARES;
8943         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8944 }
8945
8946 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8947                                struct cftype *cft)
8948 {
8949         struct task_group *tg = css_tg(css);
8950
8951         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8952 }
8953
8954 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8955 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8956
8957 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8958 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8959 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
8960 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
8961
8962 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8963
8964 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8965 {
8966         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8967         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8968
8969         if (tg == &root_task_group)
8970                 return -EINVAL;
8971
8972         /*
8973          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8974          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8975          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8976          */
8977         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8978                 return -EINVAL;
8979
8980         /*
8981          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
8982          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8983          * feasibility.
8984          */
8985         if (period > max_cfs_quota_period)
8986                 return -EINVAL;
8987
8988         /*
8989          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
8990          */
8991         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
8992                 return -EINVAL;
8993
8994         /*
8995          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8996          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8997          */
8998         get_online_cpus();
8999         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9000         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9001         if (ret)
9002                 goto out_unlock;
9003
9004         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9005         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
9006         /*
9007          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
9008          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
9009          */
9010         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
9011                 cfs_bandwidth_usage_inc();
9012         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9013         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9014         cfs_b->quota = quota;
9015
9016         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9017
9018         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
9019         if (runtime_enabled)
9020                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9021
9022         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9023
9024         for_each_online_cpu(i) {
9025                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9026                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9027                 struct rq_flags rf;
9028
9029                 rq_lock_irq(rq, &rf);
9030                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9031                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9032
9033                 if (cfs_rq->throttled)
9034                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9035                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
9036         }
9037         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
9038                 cfs_bandwidth_usage_dec();
9039 out_unlock:
9040         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9041         put_online_cpus();
9042
9043         return ret;
9044 }
9045
9046 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9047 {
9048         u64 quota, period;
9049
9050         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9051         if (cfs_quota_us < 0)
9052                 quota = RUNTIME_INF;
9053         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9054                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9055         else
9056                 return -EINVAL;
9057
9058         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9059 }
9060
9061 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9062 {
9063         u64 quota_us;
9064
9065         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
9066                 return -1;
9067
9068         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
9069         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9070
9071         return quota_us;
9072 }
9073
9074 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9075 {
9076         u64 quota, period;
9077
9078         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9079                 return -EINVAL;
9080
9081         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9082         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
9083
9084         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9085 }
9086
9087 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9088 {
9089         u64 cfs_period_us;
9090
9091         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9092         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9093
9094         return cfs_period_us;
9095 }
9096
9097 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9098                                   struct cftype *cft)
9099 {
9100         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
9101 }
9102
9103 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9104                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
9105 {
9106         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
9107 }
9108
9109 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9110                                    struct cftype *cft)
9111 {
9112         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
9113 }
9114
9115 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9116                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
9117 {
9118         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
9119 }
9120
9121 struct cfs_schedulable_data {
9122         struct task_group *tg;
9123         u64 period, quota;
9124 };
9125
9126 /*
9127  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9128  * note: units are usecs
9129  */
9130 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9131                                struct cfs_schedulable_data *d)
9132 {
9133         u64 quota, period;
9134
9135         if (tg == d->tg) {
9136                 period = d->period;
9137                 quota = d->quota;
9138         } else {
9139                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9140                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9141         }
9142
9143         /* note: these should typically be equivalent */
9144         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9145                 return RUNTIME_INF;
9146
9147         return to_ratio(period, quota);
9148 }
9149
9150 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9151 {
9152         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9153         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9154         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9155
9156         if (!tg->parent) {
9157                 quota = RUNTIME_INF;
9158         } else {
9159                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
9160
9161                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9162                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
9163
9164                 /*
9165                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
9166                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
9167                  * limit is set:
9168                  */
9169                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
9170                         quota = min(quota, parent_quota);
9171                 } else {
9172                         if (quota == RUNTIME_INF)
9173                                 quota = parent_quota;
9174                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9175                                 return -EINVAL;
9176                 }
9177         }
9178         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
9179
9180         return 0;
9181 }
9182
9183 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9184 {
9185         int ret;
9186         struct cfs_schedulable_data data = {
9187                 .tg = tg,
9188                 .period = period,
9189                 .quota = quota,
9190         };
9191
9192         if (quota != RUNTIME_INF) {
9193                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9194                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9195         }
9196
9197         rcu_read_lock();
9198         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9199         rcu_read_unlock();
9200
9201         return ret;
9202 }
9203
9204 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
9205 {
9206         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9207         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9208
9209         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
9210         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
9211         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
9212
9213         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
9214                 u64 ws = 0;
9215                 int i;
9216
9217                 for_each_possible_cpu(i)
9218                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
9219
9220                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
9221         }
9222
9223         return 0;
9224 }
9225 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9226 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9227
9228 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9229 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
9230                                 struct cftype *cft, s64 val)
9231 {
9232         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
9233 }
9234
9235 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
9236                                struct cftype *cft)
9237 {
9238         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
9239 }
9240
9241 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
9242                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
9243 {
9244         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
9245 }
9246
9247 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
9248                                    struct cftype *cft)
9249 {
9250         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
9251 }
9252 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9253
9254 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
9255 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9256         {
9257                 .name = "shares",
9258                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9259                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9260         },
9261 #endif
9262 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9263         {
9264                 .name = "cfs_quota_us",
9265                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9266                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9267         },
9268         {
9269                 .name = "cfs_period_us",
9270                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9271                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9272         },
9273         {
9274                 .name = "stat",
9275                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
9276         },
9277 #endif
9278 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9279         {
9280                 .name = "rt_runtime_us",
9281                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9282                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9283         },
9284         {
9285                 .name = "rt_period_us",
9286                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9287                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9288         },
9289 #endif
9290 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9291         {
9292                 .name = "uclamp.min",
9293                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9294                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
9295                 .write = cpu_uclamp_min_write,
9296         },
9297         {
9298                 .name = "uclamp.max",
9299                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9300                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
9301                 .write = cpu_uclamp_max_write,
9302         },
9303 #endif
9304         { }     /* Terminate */
9305 };
9306
9307 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
9308                                struct cgroup_subsys_state *css)
9309 {
9310 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9311         {
9312                 struct task_group *tg = css_tg(css);
9313                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9314                 u64 throttled_usec;
9315
9316                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
9317                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
9318
9319                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
9320                            "nr_throttled %d\n"
9321                            "throttled_usec %llu\n",
9322                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
9323                            throttled_usec);
9324         }
9325 #endif
9326         return 0;
9327 }
9328
9329 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9330 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9331                                struct cftype *cft)
9332 {
9333         struct task_group *tg = css_tg(css);
9334         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
9335
9336         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
9337 }
9338
9339 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9340                                 struct cftype *cft, u64 weight)
9341 {
9342         /*
9343          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
9344          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
9345          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
9346          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
9347          * the original value over the entire range.
9348          */
9349         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
9350                 return -ERANGE;
9351
9352         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
9353
9354         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
9355 }
9356
9357 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9358                                     struct cftype *cft)
9359 {
9360         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
9361         int last_delta = INT_MAX;
9362         int prio, delta;
9363
9364         /* find the closest nice value to the current weight */
9365         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
9366                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
9367                 if (delta >= last_delta)
9368                         break;
9369                 last_delta = delta;
9370         }
9371
9372         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
9373 }
9374
9375 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9376                                      struct cftype *cft, s64 nice)
9377 {
9378         unsigned long weight;
9379         int idx;
9380
9381         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
9382                 return -ERANGE;
9383
9384         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
9385         idx = array_index_nospec(idx, 40);
9386         weight = sched_prio_to_weight[idx];
9387
9388         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
9389 }
9390 #endif
9391
9392 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
9393                                                   long period, long quota)
9394 {
9395         if (quota < 0)
9396                 seq_puts(sf, "max");
9397         else
9398                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
9399
9400         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
9401 }
9402
9403 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
9404 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
9405                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
9406 {
9407         char tok[21];   /* U64_MAX */
9408
9409         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
9410                 return -EINVAL;
9411
9412         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
9413
9414         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
9415                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
9416         else if (!strcmp(tok, "max"))
9417                 *quotap = RUNTIME_INF;
9418         else
9419                 return -EINVAL;
9420
9421         return 0;
9422 }
9423
9424 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9425 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
9426 {
9427         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9428
9429         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
9430         return 0;
9431 }
9432
9433 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
9434                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
9435 {
9436         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
9437         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
9438         u64 quota;
9439         int ret;
9440
9441         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
9442         if (!ret)
9443                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9444         return ret ?: nbytes;
9445 }
9446 #endif
9447
9448 static struct cftype cpu_files[] = {
9449 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9450         {
9451                 .name = "weight",
9452                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9453                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
9454                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
9455         },
9456         {
9457                 .name = "weight.nice",
9458                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9459                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
9460                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
9461         },
9462 #endif
9463 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9464         {
9465                 .name = "max",
9466                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9467                 .seq_show = cpu_max_show,
9468                 .write = cpu_max_write,
9469         },
9470 #endif
9471 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9472         {
9473                 .name = "uclamp.min",
9474                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9475                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
9476                 .write = cpu_uclamp_min_write,
9477         },
9478         {
9479                 .name = "uclamp.max",
9480                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9481                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
9482                 .write = cpu_uclamp_max_write,
9483         },
9484 #endif
9485         { }     /* terminate */
9486 };
9487
9488 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
9489         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
9490         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
9491         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
9492         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
9493         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
9494         .fork           = cpu_cgroup_fork,
9495         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9496         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9497         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
9498         .dfl_cftypes    = cpu_files,
9499         .early_init     = true,
9500         .threaded       = true,
9501 };
9502
9503 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9504
9505 void dump_cpu_task(int cpu)
9506 {
9507         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
9508         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
9509 }
9510
9511 /*
9512  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
9513  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
9514  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
9515  * that remained on nice 0.
9516  *
9517  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
9518  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
9519  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
9520  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
9521  * the relative distance between them is ~25%.)
9522  */
9523 const int sched_prio_to_weight[40] = {
9524  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
9525  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
9526  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
9527  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
9528  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
9529  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
9530  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
9531  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
9532 };
9533
9534 /*
9535  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
9536  *
9537  * In cases where the weight does not change often, we can use the
9538  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
9539  * into multiplications:
9540  */
9541 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
9542  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
9543  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
9544  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
9545  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
9546  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
9547  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
9548  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
9549  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
9550 };
9551
9552 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
9553 {
9554         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
9555 }