Merge tag 'locking_core_for_v5.17_rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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 #include <linux/blkdev.h>
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 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
78 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 8;
79 #else
80 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
81 #endif
82
83 /*
84  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
85  * default: 1s
86  */
87 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
88
89 __read_mostly int scheduler_running;
90
91 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
92
93 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
94
95 /* kernel prio, less is more */
96 static inline int __task_prio(struct task_struct *p)
97 {
98         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
99                 return -2;
100
101         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
102                 return p->prio; /* [-1, 99] */
103
104         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
105                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
106
107         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
108 }
109
110 /*
111  * l(a,b)
112  * le(a,b) := !l(b,a)
113  * g(a,b)  := l(b,a)
114  * ge(a,b) := !l(a,b)
115  */
116
117 /* real prio, less is less */
118 static inline bool prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool in_fi)
119 {
120
121         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
122
123         if (-pa < -pb)
124                 return true;
125
126         if (-pb < -pa)
127                 return false;
128
129         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
130                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
131
132         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
133                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
134
135         return false;
136 }
137
138 static inline bool __sched_core_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
139 {
140         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
141                 return true;
142
143         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
144                 return false;
145
146         /* flip prio, so high prio is leftmost */
147         if (prio_less(b, a, !!task_rq(a)->core->core_forceidle_count))
148                 return true;
149
150         return false;
151 }
152
153 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
154
155 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
156 {
157         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
158 }
159
160 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
161 {
162         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
163         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
164
165         if (cookie < p->core_cookie)
166                 return -1;
167
168         if (cookie > p->core_cookie)
169                 return 1;
170
171         return 0;
172 }
173
174 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
175 {
176         rq->core->core_task_seq++;
177
178         if (!p->core_cookie)
179                 return;
180
181         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
182 }
183
184 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
185 {
186         rq->core->core_task_seq++;
187
188         if (sched_core_enqueued(p)) {
189                 rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
190                 RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
191         }
192
193         /*
194          * Migrating the last task off the cpu, with the cpu in forced idle
195          * state. Reschedule to create an accounting edge for forced idle,
196          * and re-examine whether the core is still in forced idle state.
197          */
198         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE) && rq->nr_running == 1 &&
199             rq->core->core_forceidle_count && rq->curr == rq->idle)
200                 resched_curr(rq);
201 }
202
203 /*
204  * Find left-most (aka, highest priority) task matching @cookie.
205  */
206 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
207 {
208         struct rb_node *node;
209
210         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
211         /*
212          * The idle task always matches any cookie!
213          */
214         if (!node)
215                 return idle_sched_class.pick_task(rq);
216
217         return __node_2_sc(node);
218 }
219
220 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
221 {
222         struct rb_node *node = &p->core_node;
223
224         node = rb_next(node);
225         if (!node)
226                 return NULL;
227
228         p = container_of(node, struct task_struct, core_node);
229         if (p->core_cookie != cookie)
230                 return NULL;
231
232         return p;
233 }
234
235 /*
236  * Magic required such that:
237  *
238  *      raw_spin_rq_lock(rq);
239  *      ...
240  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
241  *
242  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
243  * always agree on what rq has what lock.
244  *
245  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
246  */
247
248 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
249 static atomic_t sched_core_count;
250 static struct cpumask sched_core_mask;
251
252 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
253 {
254         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
255         int t, i = 0;
256
257         local_irq_save(*flags);
258         for_each_cpu(t, smt_mask)
259                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
260 }
261
262 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
263 {
264         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
265         int t;
266
267         for_each_cpu(t, smt_mask)
268                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
269         local_irq_restore(*flags);
270 }
271
272 static void __sched_core_flip(bool enabled)
273 {
274         unsigned long flags;
275         int cpu, t;
276
277         cpus_read_lock();
278
279         /*
280          * Toggle the online cores, one by one.
281          */
282         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
283         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
284                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
285
286                 sched_core_lock(cpu, &flags);
287
288                 for_each_cpu(t, smt_mask)
289                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
290
291                 cpu_rq(cpu)->core->core_forceidle_start = 0;
292
293                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
294
295                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
296         }
297
298         /*
299          * Toggle the offline CPUs.
300          */
301         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_possible_mask);
302         cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, cpu_online_mask);
303
304         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask)
305                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
306
307         cpus_read_unlock();
308 }
309
310 static void sched_core_assert_empty(void)
311 {
312         int cpu;
313
314         for_each_possible_cpu(cpu)
315                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
316 }
317
318 static void __sched_core_enable(void)
319 {
320         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
321         /*
322          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
323          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
324          */
325         synchronize_rcu();
326         __sched_core_flip(true);
327         sched_core_assert_empty();
328 }
329
330 static void __sched_core_disable(void)
331 {
332         sched_core_assert_empty();
333         __sched_core_flip(false);
334         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
335 }
336
337 void sched_core_get(void)
338 {
339         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
340                 return;
341
342         mutex_lock(&sched_core_mutex);
343         if (!atomic_read(&sched_core_count))
344                 __sched_core_enable();
345
346         smp_mb__before_atomic();
347         atomic_inc(&sched_core_count);
348         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
349 }
350
351 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
352 {
353         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
354                 __sched_core_disable();
355                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
356         }
357 }
358
359 void sched_core_put(void)
360 {
361         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
362
363         /*
364          * "There can be only one"
365          *
366          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
367          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
368          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
369          */
370         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
371                 schedule_work(&_work);
372 }
373
374 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
375
376 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
377 static inline void
378 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
379
380 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
381
382 /*
383  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
384  * default: 0.95s
385  */
386 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
387
388
389 /*
390  * Serialization rules:
391  *
392  * Lock order:
393  *
394  *   p->pi_lock
395  *     rq->lock
396  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
397  *
398  *  rq1->lock
399  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
400  *
401  * Regular state:
402  *
403  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
404  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
405  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
406  * to run next.
407  *
408  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
409  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
410  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
411  * ttwu_queue_wakelist() ]
412  *
413  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
414  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
415  *
416  * Special state:
417  *
418  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
419  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
420  * stable while holding either lock:
421  *
422  *  - sched_setaffinity()/
423  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
424  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
425  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
426  *                              p->se.load, p->rt_priority,
427  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
428  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
429  *  - sched_move_task()/
430  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
431  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
432  *
433  * p->state <- TASK_*:
434  *
435  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
436  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
437  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
438  *   concurrent self.
439  *
440  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
441  *
442  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
443  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
444  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
445  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
446  *
447  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
448  *
449  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
450  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
451  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
452  *
453  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
454  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
455  *
456  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
457  *
458  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
459  *
460  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
461  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
462  *
463  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
464  *
465  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
466  *
467  *  - for migration called under rq->lock:
468  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
469  *
470  *    o move_queued_task()
471  *    o detach_task()
472  *
473  *  - for migration called under double_rq_lock():
474  *
475  *    o __migrate_swap_task()
476  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
477  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
478  *    o dl_task_offline_migration()
479  *
480  */
481
482 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
483 {
484         raw_spinlock_t *lock;
485
486         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
487         preempt_disable();
488         if (sched_core_disabled()) {
489                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
490                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
491                 preempt_enable_no_resched();
492                 return;
493         }
494
495         for (;;) {
496                 lock = __rq_lockp(rq);
497                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
498                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
499                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
500                         preempt_enable_no_resched();
501                         return;
502                 }
503                 raw_spin_unlock(lock);
504         }
505 }
506
507 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
508 {
509         raw_spinlock_t *lock;
510         bool ret;
511
512         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
513         preempt_disable();
514         if (sched_core_disabled()) {
515                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
516                 preempt_enable();
517                 return ret;
518         }
519
520         for (;;) {
521                 lock = __rq_lockp(rq);
522                 ret = raw_spin_trylock(lock);
523                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
524                         preempt_enable();
525                         return ret;
526                 }
527                 raw_spin_unlock(lock);
528         }
529 }
530
531 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
532 {
533         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
534 }
535
536 #ifdef CONFIG_SMP
537 /*
538  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
539  */
540 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
541 {
542         lockdep_assert_irqs_disabled();
543
544         if (rq_order_less(rq2, rq1))
545                 swap(rq1, rq2);
546
547         raw_spin_rq_lock(rq1);
548         if (__rq_lockp(rq1) == __rq_lockp(rq2))
549                 return;
550
551         raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
552 }
553 #endif
554
555 /*
556  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
557  */
558 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
559         __acquires(rq->lock)
560 {
561         struct rq *rq;
562
563         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
564
565         for (;;) {
566                 rq = task_rq(p);
567                 raw_spin_rq_lock(rq);
568                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
569                         rq_pin_lock(rq, rf);
570                         return rq;
571                 }
572                 raw_spin_rq_unlock(rq);
573
574                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
575                         cpu_relax();
576         }
577 }
578
579 /*
580  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
581  */
582 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
583         __acquires(p->pi_lock)
584         __acquires(rq->lock)
585 {
586         struct rq *rq;
587
588         for (;;) {
589                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
590                 rq = task_rq(p);
591                 raw_spin_rq_lock(rq);
592                 /*
593                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
594                  *
595                  *      ACQUIRE (rq->lock)
596                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
597                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
598                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
599                  *                                      [L] ->on_rq
600                  *      RELEASE (rq->lock)
601                  *
602                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
603                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
604                  *
605                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
606                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
607                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
608                  */
609                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
610                         rq_pin_lock(rq, rf);
611                         return rq;
612                 }
613                 raw_spin_rq_unlock(rq);
614                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
615
616                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
617                         cpu_relax();
618         }
619 }
620
621 /*
622  * RQ-clock updating methods:
623  */
624
625 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
626 {
627 /*
628  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
629  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
630  */
631         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
632
633 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
634         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
635
636         /*
637          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
638          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
639          * {soft,}irq region.
640          *
641          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
642          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
643          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
644          * monotonic.
645          *
646          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
647          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
648          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
649          * atomic ops.
650          */
651         if (irq_delta > delta)
652                 irq_delta = delta;
653
654         rq->prev_irq_time += irq_delta;
655         delta -= irq_delta;
656 #endif
657 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
658         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
659                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
660                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
661
662                 if (unlikely(steal > delta))
663                         steal = delta;
664
665                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
666                 delta -= steal;
667         }
668 #endif
669
670         rq->clock_task += delta;
671
672 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
673         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
674                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
675 #endif
676         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
677 }
678
679 void update_rq_clock(struct rq *rq)
680 {
681         s64 delta;
682
683         lockdep_assert_rq_held(rq);
684
685         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
686                 return;
687
688 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
689         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
690                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
691         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
692 #endif
693
694         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
695         if (delta < 0)
696                 return;
697         rq->clock += delta;
698         update_rq_clock_task(rq, delta);
699 }
700
701 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
702 /*
703  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
704  */
705
706 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
707 {
708         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
709                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
710 }
711
712 /*
713  * High-resolution timer tick.
714  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
715  */
716 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
717 {
718         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
719         struct rq_flags rf;
720
721         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
722
723         rq_lock(rq, &rf);
724         update_rq_clock(rq);
725         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
726         rq_unlock(rq, &rf);
727
728         return HRTIMER_NORESTART;
729 }
730
731 #ifdef CONFIG_SMP
732
733 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
734 {
735         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
736         ktime_t time = rq->hrtick_time;
737
738         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
739 }
740
741 /*
742  * called from hardirq (IPI) context
743  */
744 static void __hrtick_start(void *arg)
745 {
746         struct rq *rq = arg;
747         struct rq_flags rf;
748
749         rq_lock(rq, &rf);
750         __hrtick_restart(rq);
751         rq_unlock(rq, &rf);
752 }
753
754 /*
755  * Called to set the hrtick timer state.
756  *
757  * called with rq->lock held and irqs disabled
758  */
759 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
760 {
761         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
762         s64 delta;
763
764         /*
765          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
766          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
767          */
768         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
769         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
770
771         if (rq == this_rq())
772                 __hrtick_restart(rq);
773         else
774                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
775 }
776
777 #else
778 /*
779  * Called to set the hrtick timer state.
780  *
781  * called with rq->lock held and irqs disabled
782  */
783 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
784 {
785         /*
786          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
787          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
788          */
789         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
790         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
791                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
792 }
793
794 #endif /* CONFIG_SMP */
795
796 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
797 {
798 #ifdef CONFIG_SMP
799         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
800 #endif
801         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
802         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
803 }
804 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
805 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
806 {
807 }
808
809 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
810 {
811 }
812 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
813
814 /*
815  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
816  */
817 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
818         ({                                                              \
819                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
820                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
821                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
822                                                                         \
823                 for (;;) {                                              \
824                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
825                         if (_old == _val)                               \
826                                 break;                                  \
827                         _val = _old;                                    \
828                 }                                                       \
829         _old;                                                           \
830 })
831
832 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
833 /*
834  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
835  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
836  * spurious IPIs.
837  */
838 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
839 {
840         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
841         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
842 }
843
844 /*
845  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
846  *
847  * If this returns true, then the idle task promises to call
848  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
849  */
850 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
851 {
852         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
853         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
854
855         for (;;) {
856                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
857                         return false;
858                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
859                         return true;
860                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
861                 if (old == val)
862                         break;
863                 val = old;
864         }
865         return true;
866 }
867
868 #else
869 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
870 {
871         set_tsk_need_resched(p);
872         return true;
873 }
874
875 #ifdef CONFIG_SMP
876 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
877 {
878         return false;
879 }
880 #endif
881 #endif
882
883 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
884 {
885         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
886
887         /*
888          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
889          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
890          * wakeup due to that.
891          *
892          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
893          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
894          */
895         smp_mb__before_atomic();
896         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
897                 return false;
898
899         /*
900          * The head is context local, there can be no concurrency.
901          */
902         *head->lastp = node;
903         head->lastp = &node->next;
904         return true;
905 }
906
907 /**
908  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
909  * @head: the wake_q_head to add @task to
910  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
911  *
912  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
913  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
914  * instantly.
915  *
916  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
917  * must be ready to be woken at this location.
918  */
919 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
920 {
921         if (__wake_q_add(head, task))
922                 get_task_struct(task);
923 }
924
925 /**
926  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
927  * @head: the wake_q_head to add @task to
928  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
929  *
930  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
931  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
932  * instantly.
933  *
934  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
935  * must be ready to be woken at this location.
936  *
937  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
938  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
939  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
940  * queued for wakeup.
941  */
942 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
943 {
944         if (!__wake_q_add(head, task))
945                 put_task_struct(task);
946 }
947
948 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
949 {
950         struct wake_q_node *node = head->first;
951
952         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
953                 struct task_struct *task;
954
955                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
956                 /* Task can safely be re-inserted now: */
957                 node = node->next;
958                 task->wake_q.next = NULL;
959
960                 /*
961                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
962                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
963                  */
964                 wake_up_process(task);
965                 put_task_struct(task);
966         }
967 }
968
969 /*
970  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
971  *
972  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
973  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
974  * the target CPU.
975  */
976 void resched_curr(struct rq *rq)
977 {
978         struct task_struct *curr = rq->curr;
979         int cpu;
980
981         lockdep_assert_rq_held(rq);
982
983         if (test_tsk_need_resched(curr))
984                 return;
985
986         cpu = cpu_of(rq);
987
988         if (cpu == smp_processor_id()) {
989                 set_tsk_need_resched(curr);
990                 set_preempt_need_resched();
991                 return;
992         }
993
994         if (set_nr_and_not_polling(curr))
995                 smp_send_reschedule(cpu);
996         else
997                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
998 }
999
1000 void resched_cpu(int cpu)
1001 {
1002         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1003         unsigned long flags;
1004
1005         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1006         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1007                 resched_curr(rq);
1008         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SMP
1012 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1013 /*
1014  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1015  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1016  *
1017  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1018  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1019  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1020  */
1021 int get_nohz_timer_target(void)
1022 {
1023         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1024         struct sched_domain *sd;
1025         const struct cpumask *hk_mask;
1026
1027         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER)) {
1028                 if (!idle_cpu(cpu))
1029                         return cpu;
1030                 default_cpu = cpu;
1031         }
1032
1033         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_FLAG_TIMER);
1034
1035         rcu_read_lock();
1036         for_each_domain(cpu, sd) {
1037                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1038                         if (cpu == i)
1039                                 continue;
1040
1041                         if (!idle_cpu(i)) {
1042                                 cpu = i;
1043                                 goto unlock;
1044                         }
1045                 }
1046         }
1047
1048         if (default_cpu == -1)
1049                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
1050         cpu = default_cpu;
1051 unlock:
1052         rcu_read_unlock();
1053         return cpu;
1054 }
1055
1056 /*
1057  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1058  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1059  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1060  * idle system the next event might even be infinite time into the
1061  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1062  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1063  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1064  * wheel for the next timer event.
1065  */
1066 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1067 {
1068         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1069
1070         if (cpu == smp_processor_id())
1071                 return;
1072
1073         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1074                 smp_send_reschedule(cpu);
1075         else
1076                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1077 }
1078
1079 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1080 {
1081         /*
1082          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1083          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1084          * If needed we can still optimize that later with an
1085          * empty IRQ.
1086          */
1087         if (cpu_is_offline(cpu))
1088                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1089         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1090                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1091                     tick_nohz_tick_stopped())
1092                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1093                 return true;
1094         }
1095
1096         return false;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1101  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1102  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1103  */
1104 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1105 {
1106         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1107                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1108 }
1109
1110 static void nohz_csd_func(void *info)
1111 {
1112         struct rq *rq = info;
1113         int cpu = cpu_of(rq);
1114         unsigned int flags;
1115
1116         /*
1117          * Release the rq::nohz_csd.
1118          */
1119         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1120         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1121
1122         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1123         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1124                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1125                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1126         }
1127 }
1128
1129 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1130
1131 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1132 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1133 {
1134         int fifo_nr_running;
1135
1136         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1137         if (rq->dl.dl_nr_running)
1138                 return false;
1139
1140         /*
1141          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1142          * actual RR behaviour.
1143          */
1144         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1145                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1146                         return true;
1147                 else
1148                         return false;
1149         }
1150
1151         /*
1152          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1153          * forced preemption between FIFO tasks.
1154          */
1155         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1156         if (fifo_nr_running)
1157                 return true;
1158
1159         /*
1160          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1161          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1162          * preemption.
1163          */
1164         if (rq->nr_running > 1)
1165                 return false;
1166
1167         return true;
1168 }
1169 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1170 #endif /* CONFIG_SMP */
1171
1172 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1173                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1174 /*
1175  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1176  * node and @up when leaving it for the final time.
1177  *
1178  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1179  */
1180 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1181                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1182 {
1183         struct task_group *parent, *child;
1184         int ret;
1185
1186         parent = from;
1187
1188 down:
1189         ret = (*down)(parent, data);
1190         if (ret)
1191                 goto out;
1192         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1193                 parent = child;
1194                 goto down;
1195
1196 up:
1197                 continue;
1198         }
1199         ret = (*up)(parent, data);
1200         if (ret || parent == from)
1201                 goto out;
1202
1203         child = parent;
1204         parent = parent->parent;
1205         if (parent)
1206                 goto up;
1207 out:
1208         return ret;
1209 }
1210
1211 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1212 {
1213         return 0;
1214 }
1215 #endif
1216
1217 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1218 {
1219         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1220         struct load_weight *load = &p->se.load;
1221
1222         /*
1223          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1224          */
1225         if (task_has_idle_policy(p)) {
1226                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1227                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1228                 return;
1229         }
1230
1231         /*
1232          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1233          * weight
1234          */
1235         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1236                 reweight_task(p, prio);
1237         } else {
1238                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1239                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1240         }
1241 }
1242
1243 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1244 /*
1245  * Serializes updates of utilization clamp values
1246  *
1247  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1248  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1249  * support enqueue/dequeue operations.
1250  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1251  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1252  * updates or API abuses.
1253  */
1254 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1255
1256 /* Max allowed minimum utilization */
1257 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1258
1259 /* Max allowed maximum utilization */
1260 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1261
1262 /*
1263  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1264  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1265  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1266  *
1267  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1268  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1269  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1270  * battery life.
1271  *
1272  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1273  *
1274  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1275  * above.
1276  */
1277 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1278
1279 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1280 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1281
1282 /*
1283  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1284  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1285  * enqueue/dequeue_task().
1286  *
1287  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1288  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1289  *
1290  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1291  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1292  * functionality.
1293  *
1294  * The knobs that would enable this static key are:
1295  *
1296  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1297  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1298  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1299  */
1300 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1301
1302 /* Integer rounded range for each bucket */
1303 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1304
1305 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1306         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1307
1308 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1309 {
1310         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1311 }
1312
1313 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1314 {
1315         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1316                 return 0;
1317         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1318 }
1319
1320 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1321                                  unsigned int value, bool user_defined)
1322 {
1323         uc_se->value = value;
1324         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1325         uc_se->user_defined = user_defined;
1326 }
1327
1328 static inline unsigned int
1329 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1330                   unsigned int clamp_value)
1331 {
1332         /*
1333          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1334          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1335          * max-clamp.
1336          */
1337         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1338                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1339                 return clamp_value;
1340         }
1341
1342         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1343 }
1344
1345 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1346                                      unsigned int clamp_value)
1347 {
1348         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1349         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1350                 return;
1351
1352         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
1353 }
1354
1355 static inline
1356 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1357                                    unsigned int clamp_value)
1358 {
1359         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1360         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1361
1362         /*
1363          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1364          * top most bucket with tasks in.
1365          */
1366         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1367                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1368                         continue;
1369                 return bucket[bucket_id].value;
1370         }
1371
1372         /* No tasks -- default clamp values */
1373         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1374 }
1375
1376 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1377 {
1378         unsigned int default_util_min;
1379         struct uclamp_se *uc_se;
1380
1381         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1382
1383         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1384
1385         /* Only sync if user didn't override the default */
1386         if (uc_se->user_defined)
1387                 return;
1388
1389         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1390         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1391 }
1392
1393 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1394 {
1395         struct rq_flags rf;
1396         struct rq *rq;
1397
1398         if (!rt_task(p))
1399                 return;
1400
1401         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1402         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1403         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1404         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1405 }
1406
1407 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1408 {
1409         struct task_struct *g, *p;
1410
1411         /*
1412          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1413          *                                        uclamp_min_rt = X;
1414          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1415          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1416          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1417          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1418          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1419          *
1420          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1421          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1422          * task.
1423          */
1424         read_lock(&tasklist_lock);
1425         smp_mb__after_spinlock();
1426         read_unlock(&tasklist_lock);
1427
1428         rcu_read_lock();
1429         for_each_process_thread(g, p)
1430                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1431         rcu_read_unlock();
1432 }
1433
1434 static inline struct uclamp_se
1435 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1436 {
1437         /* Copy by value as we could modify it */
1438         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1439 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1440         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1441
1442         /*
1443          * Tasks in autogroups or root task group will be
1444          * restricted by system defaults.
1445          */
1446         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1447                 return uc_req;
1448         if (task_group(p) == &root_task_group)
1449                 return uc_req;
1450
1451         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1452         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1453         value = uc_req.value;
1454         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1455         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1456 #endif
1457
1458         return uc_req;
1459 }
1460
1461 /*
1462  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1463  * priority:
1464  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1465  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1466  *   group or in an autogroup
1467  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1468  */
1469 static inline struct uclamp_se
1470 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1471 {
1472         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1473         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1474
1475         /* System default restrictions always apply */
1476         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1477                 return uc_max;
1478
1479         return uc_req;
1480 }
1481
1482 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1483 {
1484         struct uclamp_se uc_eff;
1485
1486         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1487         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1488                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1489
1490         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1491
1492         return (unsigned long)uc_eff.value;
1493 }
1494
1495 /*
1496  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1497  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1498  * updates the rq's clamp value if required.
1499  *
1500  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1501  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1502  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1503  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1504  */
1505 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1506                                     enum uclamp_id clamp_id)
1507 {
1508         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1509         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1510         struct uclamp_bucket *bucket;
1511
1512         lockdep_assert_rq_held(rq);
1513
1514         /* Update task effective clamp */
1515         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1516
1517         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1518         bucket->tasks++;
1519         uc_se->active = true;
1520
1521         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1522
1523         /*
1524          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1525          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1526          */
1527         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1528                 bucket->value = uc_se->value;
1529
1530         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1531                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1532 }
1533
1534 /*
1535  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1536  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1537  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1538  *
1539  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1540  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1541  * enforce the expected state and warn.
1542  */
1543 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1544                                     enum uclamp_id clamp_id)
1545 {
1546         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1547         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1548         struct uclamp_bucket *bucket;
1549         unsigned int bkt_clamp;
1550         unsigned int rq_clamp;
1551
1552         lockdep_assert_rq_held(rq);
1553
1554         /*
1555          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1556          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1557          *
1558          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1559          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1560          * here.
1561          *
1562          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1563          * problem too
1564          *
1565          *      enqueue(taskA)
1566          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1567          *      enqueue(taskB)
1568          *      dequeue(taskA)
1569          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1570          *      dequeue(taskB)
1571          *
1572          * where we could end up with stale data in uc_se and
1573          * bucket[uc_se->bucket_id].
1574          *
1575          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1576          */
1577         if (unlikely(!uc_se->active))
1578                 return;
1579
1580         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1581
1582         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1583         if (likely(bucket->tasks))
1584                 bucket->tasks--;
1585
1586         uc_se->active = false;
1587
1588         /*
1589          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1590          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1591          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1592          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1593          */
1594         if (likely(bucket->tasks))
1595                 return;
1596
1597         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1598         /*
1599          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1600          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1601          */
1602         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1603         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1604                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1605                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1606         }
1607 }
1608
1609 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1610 {
1611         enum uclamp_id clamp_id;
1612
1613         /*
1614          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1615          *
1616          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1617          * sched_uclamp_used is disabled.
1618          */
1619         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1620                 return;
1621
1622         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1623                 return;
1624
1625         for_each_clamp_id(clamp_id)
1626                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1627
1628         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1629         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1630                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1631 }
1632
1633 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1634 {
1635         enum uclamp_id clamp_id;
1636
1637         /*
1638          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1639          *
1640          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1641          * sched_uclamp_used is disabled.
1642          */
1643         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1644                 return;
1645
1646         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1647                 return;
1648
1649         for_each_clamp_id(clamp_id)
1650                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1651 }
1652
1653 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1654                                       enum uclamp_id clamp_id)
1655 {
1656         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1657                 return;
1658
1659         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1660         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1661
1662         /*
1663          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1664          * active tasks on rq.
1665          */
1666         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1667                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1668 }
1669
1670 static inline void
1671 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1672 {
1673         enum uclamp_id clamp_id;
1674         struct rq_flags rf;
1675         struct rq *rq;
1676
1677         /*
1678          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1679          *
1680          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1681          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1682          * enqueues, dequeues and migration operations.
1683          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1684          */
1685         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1686
1687         /*
1688          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1689          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1690          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1691          * it will already see the updated clamp bucket value.
1692          */
1693         for_each_clamp_id(clamp_id)
1694                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1695
1696         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1697 }
1698
1699 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1700 static inline void
1701 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1702 {
1703         struct css_task_iter it;
1704         struct task_struct *p;
1705
1706         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1707         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1708                 uclamp_update_active(p);
1709         css_task_iter_end(&it);
1710 }
1711
1712 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1713 static void uclamp_update_root_tg(void)
1714 {
1715         struct task_group *tg = &root_task_group;
1716
1717         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1718                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1719         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1720                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1721
1722         rcu_read_lock();
1723         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1724         rcu_read_unlock();
1725 }
1726 #else
1727 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1728 #endif
1729
1730 int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1731                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1732 {
1733         bool update_root_tg = false;
1734         int old_min, old_max, old_min_rt;
1735         int result;
1736
1737         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1738         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1739         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1740         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1741
1742         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1743         if (result)
1744                 goto undo;
1745         if (!write)
1746                 goto done;
1747
1748         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1749             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1750             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1751
1752                 result = -EINVAL;
1753                 goto undo;
1754         }
1755
1756         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1757                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1758                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1759                 update_root_tg = true;
1760         }
1761         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1762                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1763                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1764                 update_root_tg = true;
1765         }
1766
1767         if (update_root_tg) {
1768                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1769                 uclamp_update_root_tg();
1770         }
1771
1772         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1773                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1774                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1775         }
1776
1777         /*
1778          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1779          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1780          * task enqueue time.
1781          */
1782
1783         goto done;
1784
1785 undo:
1786         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1787         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1788         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1789 done:
1790         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1791
1792         return result;
1793 }
1794
1795 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1796                            const struct sched_attr *attr)
1797 {
1798         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1799         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1800
1801         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1802                 util_min = attr->sched_util_min;
1803
1804                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1805                         return -EINVAL;
1806         }
1807
1808         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1809                 util_max = attr->sched_util_max;
1810
1811                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1812                         return -EINVAL;
1813         }
1814
1815         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1816                 return -EINVAL;
1817
1818         /*
1819          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1820          *
1821          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1822          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1823          * scheduler locks.
1824          */
1825         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1826
1827         return 0;
1828 }
1829
1830 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1831                          enum uclamp_id clamp_id,
1832                          struct uclamp_se *uc_se)
1833 {
1834         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1835         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1836             !uc_se->user_defined)
1837                 return true;
1838
1839         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1840         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1841             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1842             attr->sched_util_min == -1) {
1843                 return true;
1844         }
1845
1846         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1847             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1848             attr->sched_util_max == -1) {
1849                 return true;
1850         }
1851
1852         return false;
1853 }
1854
1855 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1856                                   const struct sched_attr *attr)
1857 {
1858         enum uclamp_id clamp_id;
1859
1860         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1861                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1862                 unsigned int value;
1863
1864                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1865                         continue;
1866
1867                 /*
1868                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1869                  * at runtime.
1870                  */
1871                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1872                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1873                 else
1874                         value = uclamp_none(clamp_id);
1875
1876                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1877
1878         }
1879
1880         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1881                 return;
1882
1883         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1884             attr->sched_util_min != -1) {
1885                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1886                               attr->sched_util_min, true);
1887         }
1888
1889         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1890             attr->sched_util_max != -1) {
1891                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1892                               attr->sched_util_max, true);
1893         }
1894 }
1895
1896 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1897 {
1898         enum uclamp_id clamp_id;
1899
1900         /*
1901          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1902          * as the task is still at its early fork stages.
1903          */
1904         for_each_clamp_id(clamp_id)
1905                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1906
1907         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1908                 return;
1909
1910         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1911                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1912                               uclamp_none(clamp_id), false);
1913         }
1914 }
1915
1916 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1917 {
1918         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1919 }
1920
1921 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1922 {
1923         enum uclamp_id clamp_id;
1924         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1925
1926         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1927                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1928                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1929                 };
1930         }
1931
1932         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
1933 }
1934
1935 static void __init init_uclamp(void)
1936 {
1937         struct uclamp_se uc_max = {};
1938         enum uclamp_id clamp_id;
1939         int cpu;
1940
1941         for_each_possible_cpu(cpu)
1942                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1943
1944         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1945                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1946                               uclamp_none(clamp_id), false);
1947         }
1948
1949         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1950         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
1951         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1952                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
1953 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1954                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
1955                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
1956 #endif
1957         }
1958 }
1959
1960 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1961 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1962 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1963 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1964                                   const struct sched_attr *attr)
1965 {
1966         return -EOPNOTSUPP;
1967 }
1968 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1969                                   const struct sched_attr *attr) { }
1970 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
1971 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
1972 static inline void init_uclamp(void) { }
1973 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1974
1975 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
1976 {
1977         return task_on_rq_queued(p);
1978 }
1979
1980 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
1981 {
1982         unsigned long ip = 0;
1983         unsigned int state;
1984
1985         if (!p || p == current)
1986                 return 0;
1987
1988         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
1989         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
1990         state = READ_ONCE(p->__state);
1991         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
1992         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
1993                 ip = __get_wchan(p);
1994         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
1995
1996         return ip;
1997 }
1998
1999 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2000 {
2001         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2002                 update_rq_clock(rq);
2003
2004         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2005                 sched_info_enqueue(rq, p);
2006                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2007         }
2008
2009         uclamp_rq_inc(rq, p);
2010         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2011
2012         if (sched_core_enabled(rq))
2013                 sched_core_enqueue(rq, p);
2014 }
2015
2016 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2017 {
2018         if (sched_core_enabled(rq))
2019                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2020
2021         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2022                 update_rq_clock(rq);
2023
2024         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2025                 sched_info_dequeue(rq, p);
2026                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2027         }
2028
2029         uclamp_rq_dec(rq, p);
2030         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2031 }
2032
2033 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2034 {
2035         enqueue_task(rq, p, flags);
2036
2037         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2038 }
2039
2040 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2041 {
2042         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2043
2044         dequeue_task(rq, p, flags);
2045 }
2046
2047 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2048 {
2049         int prio;
2050
2051         if (dl_policy(policy))
2052                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2053         else if (rt_policy(policy))
2054                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2055         else
2056                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2057
2058         return prio;
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2063  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2064  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2065  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2066  * estimator recalculates.
2067  */
2068 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2069 {
2070         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2071 }
2072
2073 /*
2074  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2075  * taken into account by the scheduler. This value might
2076  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2077  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2078  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2079  */
2080 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2081 {
2082         p->normal_prio = normal_prio(p);
2083         /*
2084          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2085          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2086          * to the normal priority:
2087          */
2088         if (!rt_prio(p->prio))
2089                 return p->normal_prio;
2090         return p->prio;
2091 }
2092
2093 /**
2094  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2095  * @p: the task in question.
2096  *
2097  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2098  */
2099 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2100 {
2101         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2102 }
2103
2104 /*
2105  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2106  * use the balance_callback list if you want balancing.
2107  *
2108  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2109  * balance_callback().
2110  */
2111 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2112                                        const struct sched_class *prev_class,
2113                                        int oldprio)
2114 {
2115         if (prev_class != p->sched_class) {
2116                 if (prev_class->switched_from)
2117                         prev_class->switched_from(rq, p);
2118
2119                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2120         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2121                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2122 }
2123
2124 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2125 {
2126         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2127                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2128         else if (p->sched_class > rq->curr->sched_class)
2129                 resched_curr(rq);
2130
2131         /*
2132          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2133          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2134          */
2135         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2136                 rq_clock_skip_update(rq);
2137 }
2138
2139 #ifdef CONFIG_SMP
2140
2141 static void
2142 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2143
2144 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2145                                   const struct cpumask *new_mask,
2146                                   u32 flags);
2147
2148 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2149 {
2150         if (likely(!p->migration_disabled))
2151                 return;
2152
2153         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2154                 return;
2155
2156         /*
2157          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2158          */
2159         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
2160 }
2161
2162 void migrate_disable(void)
2163 {
2164         struct task_struct *p = current;
2165
2166         if (p->migration_disabled) {
2167                 p->migration_disabled++;
2168                 return;
2169         }
2170
2171         preempt_disable();
2172         this_rq()->nr_pinned++;
2173         p->migration_disabled = 1;
2174         preempt_enable();
2175 }
2176 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2177
2178 void migrate_enable(void)
2179 {
2180         struct task_struct *p = current;
2181
2182         if (p->migration_disabled > 1) {
2183                 p->migration_disabled--;
2184                 return;
2185         }
2186
2187         if (WARN_ON_ONCE(!p->migration_disabled))
2188                 return;
2189
2190         /*
2191          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2192          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2193          */
2194         preempt_disable();
2195         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2196                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
2197         /*
2198          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2199          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2200          * select_fallback_rq) get confused.
2201          */
2202         barrier();
2203         p->migration_disabled = 0;
2204         this_rq()->nr_pinned--;
2205         preempt_enable();
2206 }
2207 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2208
2209 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2210 {
2211         return rq->nr_pinned;
2212 }
2213
2214 /*
2215  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2216  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2217  */
2218 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2219 {
2220         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2221         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2222                 return false;
2223
2224         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2225         if (is_migration_disabled(p))
2226                 return cpu_online(cpu);
2227
2228         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2229         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2230                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2231
2232         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2233         if (kthread_is_per_cpu(p))
2234                 return cpu_online(cpu);
2235
2236         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2237         if (cpu_dying(cpu))
2238                 return false;
2239
2240         /* But are allowed during online. */
2241         return cpu_online(cpu);
2242 }
2243
2244 /*
2245  * This is how migration works:
2246  *
2247  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2248  *    stop_one_cpu().
2249  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2250  *    off the CPU)
2251  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2252  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2253  *    it and puts it into the right queue.
2254  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2255  *    is done.
2256  */
2257
2258 /*
2259  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2260  *
2261  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2262  */
2263 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2264                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2265 {
2266         lockdep_assert_rq_held(rq);
2267
2268         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2269         set_task_cpu(p, new_cpu);
2270         rq_unlock(rq, rf);
2271
2272         rq = cpu_rq(new_cpu);
2273
2274         rq_lock(rq, rf);
2275         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
2276         activate_task(rq, p, 0);
2277         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2278
2279         return rq;
2280 }
2281
2282 struct migration_arg {
2283         struct task_struct              *task;
2284         int                             dest_cpu;
2285         struct set_affinity_pending     *pending;
2286 };
2287
2288 /*
2289  * @refs: number of wait_for_completion()
2290  * @stop_pending: is @stop_work in use
2291  */
2292 struct set_affinity_pending {
2293         refcount_t              refs;
2294         unsigned int            stop_pending;
2295         struct completion       done;
2296         struct cpu_stop_work    stop_work;
2297         struct migration_arg    arg;
2298 };
2299
2300 /*
2301  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2302  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2303  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2304  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2305  *
2306  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2307  * as the task is no longer on this CPU.
2308  */
2309 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2310                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2311 {
2312         /* Affinity changed (again). */
2313         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2314                 return rq;
2315
2316         update_rq_clock(rq);
2317         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2318
2319         return rq;
2320 }
2321
2322 /*
2323  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2324  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2325  * 'pushing' onto another runqueue.
2326  */
2327 static int migration_cpu_stop(void *data)
2328 {
2329         struct migration_arg *arg = data;
2330         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2331         struct task_struct *p = arg->task;
2332         struct rq *rq = this_rq();
2333         bool complete = false;
2334         struct rq_flags rf;
2335
2336         /*
2337          * The original target CPU might have gone down and we might
2338          * be on another CPU but it doesn't matter.
2339          */
2340         local_irq_save(rf.flags);
2341         /*
2342          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2343          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2344          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2345          */
2346         flush_smp_call_function_from_idle();
2347
2348         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2349         rq_lock(rq, &rf);
2350
2351         /*
2352          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2353          * p->migration_pending must have remained stable.
2354          */
2355         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2356
2357         /*
2358          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2359          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2360          * we're holding p->pi_lock.
2361          */
2362         if (task_rq(p) == rq) {
2363                 if (is_migration_disabled(p))
2364                         goto out;
2365
2366                 if (pending) {
2367                         p->migration_pending = NULL;
2368                         complete = true;
2369
2370                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2371                                 goto out;
2372                 }
2373
2374                 if (task_on_rq_queued(p))
2375                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2376                 else
2377                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2378
2379                 /*
2380                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2381                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2382                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2383                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2384                  */
2385
2386         } else if (pending) {
2387                 /*
2388                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2389                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2390                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2391                  *
2392                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2393                  * more likely.
2394                  */
2395
2396                 /*
2397                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2398                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2399                  * somewhere allowed, we're done.
2400                  */
2401                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2402                         p->migration_pending = NULL;
2403                         complete = true;
2404                         goto out;
2405                 }
2406
2407                 /*
2408                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2409                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2410                  * it.
2411                  */
2412                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2413                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2414                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2415                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2416                 return 0;
2417         }
2418 out:
2419         if (pending)
2420                 pending->stop_pending = false;
2421         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2422
2423         if (complete)
2424                 complete_all(&pending->done);
2425
2426         return 0;
2427 }
2428
2429 int push_cpu_stop(void *arg)
2430 {
2431         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2432         struct task_struct *p = arg;
2433
2434         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2435         raw_spin_rq_lock(rq);
2436
2437         if (task_rq(p) != rq)
2438                 goto out_unlock;
2439
2440         if (is_migration_disabled(p)) {
2441                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2442                 goto out_unlock;
2443         }
2444
2445         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2446
2447         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2448                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2449
2450         if (!lowest_rq)
2451                 goto out_unlock;
2452
2453         // XXX validate p is still the highest prio task
2454         if (task_rq(p) == rq) {
2455                 deactivate_task(rq, p, 0);
2456                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2457                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2458                 resched_curr(lowest_rq);
2459         }
2460
2461         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2462
2463 out_unlock:
2464         rq->push_busy = false;
2465         raw_spin_rq_unlock(rq);
2466         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2467
2468         put_task_struct(p);
2469         return 0;
2470 }
2471
2472 /*
2473  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2474  * actually call this function.
2475  */
2476 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2477 {
2478         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2479                 p->cpus_ptr = new_mask;
2480                 return;
2481         }
2482
2483         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2484         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2485 }
2486
2487 static void
2488 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2489 {
2490         struct rq *rq = task_rq(p);
2491         bool queued, running;
2492
2493         /*
2494          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2495          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2496          * p->pi_lock.
2497          *
2498          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2499          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2500          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2501          * before finish_task().
2502          *
2503          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2504          */
2505         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2506                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2507         else
2508                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2509
2510         queued = task_on_rq_queued(p);
2511         running = task_current(rq, p);
2512
2513         if (queued) {
2514                 /*
2515                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2516                  * holding rq->lock.
2517                  */
2518                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2519                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2520         }
2521         if (running)
2522                 put_prev_task(rq, p);
2523
2524         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2525
2526         if (queued)
2527                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2528         if (running)
2529                 set_next_task(rq, p);
2530 }
2531
2532 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2533 {
2534         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2535 }
2536
2537 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2538                       int node)
2539 {
2540         if (!src->user_cpus_ptr)
2541                 return 0;
2542
2543         dst->user_cpus_ptr = kmalloc_node(cpumask_size(), GFP_KERNEL, node);
2544         if (!dst->user_cpus_ptr)
2545                 return -ENOMEM;
2546
2547         cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2548         return 0;
2549 }
2550
2551 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2552 {
2553         struct cpumask *user_mask = NULL;
2554
2555         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2556
2557         return user_mask;
2558 }
2559
2560 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2561 {
2562         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2563 }
2564
2565 /*
2566  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2567  *
2568  *
2569  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2570  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2571  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2572  *
2573  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2574  * Consider:
2575  *
2576  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2577  *
2578  *     P0@CPU0                  P1
2579  *
2580  *     migrate_disable();
2581  *     <preempted>
2582  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2583  *
2584  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2585  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2586  * This means we need the following scheme:
2587  *
2588  *     P0@CPU0                  P1
2589  *
2590  *     migrate_disable();
2591  *     <preempted>
2592  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2593  *                                <blocks>
2594  *     <resumes>
2595  *     migrate_enable();
2596  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2597  *       <wakes local stopper>
2598  *                         `--> <woken on migration completion>
2599  *
2600  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2601  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2602  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2603  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2604  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2605  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2606  * moment.
2607  *
2608  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2609  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2610  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2611  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2612  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2613  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2614  *
2615  *
2616  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2617  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2618  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2619  * Migrate-Disable. Consider:
2620  *
2621  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2622  *
2623  *     CPU0               P1                            P2
2624  *     <P0>
2625  *       migrate_disable();
2626  *       <preempted>
2627  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2628  *                          <blocks>
2629  *     <migration/0>
2630  *       migration_cpu_stop()
2631  *         is_migration_disabled()
2632  *           <bails>
2633  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2634  *                                                         <signal completion>
2635  *                          <awakes>
2636  *
2637  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2638  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2639  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2640  */
2641 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2642                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2643 {
2644         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2645         bool stop_pending, complete = false;
2646
2647         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2648         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2649                 struct task_struct *push_task = NULL;
2650
2651                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2652                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2653                         rq->push_busy = true;
2654                         push_task = get_task_struct(p);
2655                 }
2656
2657                 /*
2658                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2659                  * then complete now.
2660                  */
2661                 pending = p->migration_pending;
2662                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2663                         p->migration_pending = NULL;
2664                         complete = true;
2665                 }
2666
2667                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2668
2669                 if (push_task) {
2670                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2671                                             p, &rq->push_work);
2672                 }
2673
2674                 if (complete)
2675                         complete_all(&pending->done);
2676
2677                 return 0;
2678         }
2679
2680         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2681                 /* serialized by p->pi_lock */
2682                 if (!p->migration_pending) {
2683                         /* Install the request */
2684                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2685                         init_completion(&my_pending.done);
2686                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2687                                 .task = p,
2688                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2689                                 .pending = &my_pending,
2690                         };
2691
2692                         p->migration_pending = &my_pending;
2693                 } else {
2694                         pending = p->migration_pending;
2695                         refcount_inc(&pending->refs);
2696                         /*
2697                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2698                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2699                          * we risk a completion of the pending despite having a
2700                          * task on a disallowed CPU.
2701                          *
2702                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2703                          */
2704                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2705                 }
2706         }
2707         pending = p->migration_pending;
2708         /*
2709          * - !MIGRATE_ENABLE:
2710          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2711          *
2712          * - MIGRATE_ENABLE:
2713          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2714          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2715          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2716          *   pending completion.
2717          *
2718          * Either way, we really should have a @pending here.
2719          */
2720         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2721                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2722                 return -EINVAL;
2723         }
2724
2725         if (task_running(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
2726                 /*
2727                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2728                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2729                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2730                  */
2731                 stop_pending = pending->stop_pending;
2732                 if (!stop_pending)
2733                         pending->stop_pending = true;
2734
2735                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2736                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2737
2738                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2739
2740                 if (!stop_pending) {
2741                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2742                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2743                 }
2744
2745                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2746                         return 0;
2747         } else {
2748
2749                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2750                         if (task_on_rq_queued(p))
2751                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2752
2753                         if (!pending->stop_pending) {
2754                                 p->migration_pending = NULL;
2755                                 complete = true;
2756                         }
2757                 }
2758                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2759
2760                 if (complete)
2761                         complete_all(&pending->done);
2762         }
2763
2764         wait_for_completion(&pending->done);
2765
2766         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2767                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2768
2769         /*
2770          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2771          * have seen the completion and decremented the refcount
2772          */
2773         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2774
2775         /* ARGH */
2776         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2777
2778         return 0;
2779 }
2780
2781 /*
2782  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
2783  */
2784 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
2785                                          const struct cpumask *new_mask,
2786                                          u32 flags,
2787                                          struct rq *rq,
2788                                          struct rq_flags *rf)
2789         __releases(rq->lock)
2790         __releases(p->pi_lock)
2791 {
2792         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
2793         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2794         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
2795         struct cpumask *user_mask = NULL;
2796         unsigned int dest_cpu;
2797         int ret = 0;
2798
2799         update_rq_clock(rq);
2800
2801         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
2802                 /*
2803                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2804                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2805                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2806                  *
2807                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2808                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2809                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2810                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2811                  */
2812                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2813         }
2814
2815         if (!kthread && !cpumask_subset(new_mask, cpu_allowed_mask)) {
2816                 ret = -EINVAL;
2817                 goto out;
2818         }
2819
2820         /*
2821          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2822          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2823          */
2824         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2825                 ret = -EINVAL;
2826                 goto out;
2827         }
2828
2829         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2830                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2831                         goto out;
2832
2833                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2834                                  is_migration_disabled(p) &&
2835                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2836                         ret = -EBUSY;
2837                         goto out;
2838                 }
2839         }
2840
2841         /*
2842          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2843          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2844          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2845          */
2846         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2847         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2848                 ret = -EINVAL;
2849                 goto out;
2850         }
2851
2852         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2853
2854         if (flags & SCA_USER)
2855                 user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
2856
2857         ret = affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, flags);
2858
2859         kfree(user_mask);
2860
2861         return ret;
2862
2863 out:
2864         task_rq_unlock(rq, p, rf);
2865
2866         return ret;
2867 }
2868
2869 /*
2870  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2871  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2872  * is removed from the allowed bitmask.
2873  *
2874  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2875  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2876  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2877  */
2878 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2879                                   const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2880 {
2881         struct rq_flags rf;
2882         struct rq *rq;
2883
2884         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2885         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, flags, rq, &rf);
2886 }
2887
2888 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2889 {
2890         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2891 }
2892 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2893
2894 /*
2895  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
2896  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask
2897  * and pointing @p->user_cpus_ptr to a copy of the old mask.
2898  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
2899  * -EINVAL.
2900  */
2901 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2902                                      struct cpumask *new_mask,
2903                                      const struct cpumask *subset_mask)
2904 {
2905         struct cpumask *user_mask = NULL;
2906         struct rq_flags rf;
2907         struct rq *rq;
2908         int err;
2909
2910         if (!p->user_cpus_ptr) {
2911                 user_mask = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
2912                 if (!user_mask)
2913                         return -ENOMEM;
2914         }
2915
2916         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2917
2918         /*
2919          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
2920          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
2921          * mask entirely.
2922          */
2923         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
2924                 err = -EPERM;
2925                 goto err_unlock;
2926         }
2927
2928         if (!cpumask_and(new_mask, &p->cpus_mask, subset_mask)) {
2929                 err = -EINVAL;
2930                 goto err_unlock;
2931         }
2932
2933         /*
2934          * We're about to butcher the task affinity, so keep track of what
2935          * the user asked for in case we're able to restore it later on.
2936          */
2937         if (user_mask) {
2938                 cpumask_copy(user_mask, p->cpus_ptr);
2939                 p->user_cpus_ptr = user_mask;
2940         }
2941
2942         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, 0, rq, &rf);
2943
2944 err_unlock:
2945         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2946         kfree(user_mask);
2947         return err;
2948 }
2949
2950 /*
2951  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
2952  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpu_ptr to a copy of the
2953  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
2954  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
2955  */
2956 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
2957 {
2958         cpumask_var_t new_mask;
2959         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
2960
2961         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
2962
2963         /*
2964          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
2965          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
2966          * lock to ensure that the migration succeeds.
2967          */
2968         cpus_read_lock();
2969         if (!cpumask_available(new_mask))
2970                 goto out_set_mask;
2971
2972         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
2973                 goto out_free_mask;
2974
2975         /*
2976          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
2977          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
2978          */
2979         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
2980         override_mask = new_mask;
2981
2982 out_set_mask:
2983         if (printk_ratelimit()) {
2984                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
2985                                 task_pid_nr(p), p->comm,
2986                                 cpumask_pr_args(override_mask));
2987         }
2988
2989         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
2990 out_free_mask:
2991         cpus_read_unlock();
2992         free_cpumask_var(new_mask);
2993 }
2994
2995 static int
2996 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask);
2997
2998 /*
2999  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3000  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr(). This will clear (and free)
3001  * @p->user_cpus_ptr.
3002  *
3003  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3004  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3005  */
3006 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3007 {
3008         struct cpumask *user_mask = p->user_cpus_ptr;
3009         unsigned long flags;
3010
3011         /*
3012          * Try to restore the old affinity mask. If this fails, then
3013          * we free the mask explicitly to avoid it being inherited across
3014          * a subsequent fork().
3015          */
3016         if (!user_mask || !__sched_setaffinity(p, user_mask))
3017                 return;
3018
3019         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3020         user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
3021         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3022
3023         kfree(user_mask);
3024 }
3025
3026 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3027 {
3028 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3029         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3030
3031         /*
3032          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3033          * ttwu() will sort out the placement.
3034          */
3035         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3036
3037         /*
3038          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3039          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3040          * time relying on p->on_rq.
3041          */
3042         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3043                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3044                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3045
3046 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3047         /*
3048          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3049          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3050          *
3051          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3052          * see task_group().
3053          *
3054          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3055          * task_rq_lock().
3056          */
3057         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3058                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3059 #endif
3060         /*
3061          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3062          */
3063         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3064
3065         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3066 #endif
3067
3068         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3069
3070         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3071                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3072                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3073                 p->se.nr_migrations++;
3074                 rseq_migrate(p);
3075                 perf_event_task_migrate(p);
3076         }
3077
3078         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3079 }
3080
3081 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3082 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3083 {
3084         if (task_on_rq_queued(p)) {
3085                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3086                 struct rq_flags srf, drf;
3087
3088                 src_rq = task_rq(p);
3089                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3090
3091                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3092                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3093
3094                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3095                 set_task_cpu(p, cpu);
3096                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3097                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
3098
3099                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3100                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3101
3102         } else {
3103                 /*
3104                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3105                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3106                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3107                  */
3108                 p->wake_cpu = cpu;
3109         }
3110 }
3111
3112 struct migration_swap_arg {
3113         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3114         int src_cpu, dst_cpu;
3115 };
3116
3117 static int migrate_swap_stop(void *data)
3118 {
3119         struct migration_swap_arg *arg = data;
3120         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3121         int ret = -EAGAIN;
3122
3123         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3124                 return -EAGAIN;
3125
3126         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3127         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3128
3129         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
3130                         &arg->dst_task->pi_lock);
3131         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
3132
3133         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3134                 goto unlock;
3135
3136         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3137                 goto unlock;
3138
3139         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3140                 goto unlock;
3141
3142         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3143                 goto unlock;
3144
3145         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3146         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3147
3148         ret = 0;
3149
3150 unlock:
3151         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
3152         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
3153         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
3154
3155         return ret;
3156 }
3157
3158 /*
3159  * Cross migrate two tasks
3160  */
3161 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3162                 int target_cpu, int curr_cpu)
3163 {
3164         struct migration_swap_arg arg;
3165         int ret = -EINVAL;
3166
3167         arg = (struct migration_swap_arg){
3168                 .src_task = cur,
3169                 .src_cpu = curr_cpu,
3170                 .dst_task = p,
3171                 .dst_cpu = target_cpu,
3172         };
3173
3174         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3175                 goto out;
3176
3177         /*
3178          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3179          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3180          */
3181         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3182                 goto out;
3183
3184         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3185                 goto out;
3186
3187         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3188                 goto out;
3189
3190         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3191         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3192
3193 out:
3194         return ret;
3195 }
3196 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3197
3198 /*
3199  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
3200  *
3201  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
3202  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
3203  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
3204  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
3205  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
3206  * @p has remained unscheduled the whole time.
3207  *
3208  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
3209  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
3210  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
3211  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
3212  * waiting to become inactive.
3213  */
3214 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
3215 {
3216         int running, queued;
3217         struct rq_flags rf;
3218         unsigned long ncsw;
3219         struct rq *rq;
3220
3221         for (;;) {
3222                 /*
3223                  * We do the initial early heuristics without holding
3224                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
3225                  * the runqueue lock when things look like they will
3226                  * work out!
3227                  */
3228                 rq = task_rq(p);
3229
3230                 /*
3231                  * If the task is actively running on another CPU
3232                  * still, just relax and busy-wait without holding
3233                  * any locks.
3234                  *
3235                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
3236                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
3237                  * But we don't care, since "task_running()" will
3238                  * return false if the runqueue has changed and p
3239                  * is actually now running somewhere else!
3240                  */
3241                 while (task_running(rq, p)) {
3242                         if (match_state && unlikely(READ_ONCE(p->__state) != match_state))
3243                                 return 0;
3244                         cpu_relax();
3245                 }
3246
3247                 /*
3248                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
3249                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
3250                  * just go back and repeat.
3251                  */
3252                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
3253                 trace_sched_wait_task(p);
3254                 running = task_running(rq, p);
3255                 queued = task_on_rq_queued(p);
3256                 ncsw = 0;
3257                 if (!match_state || READ_ONCE(p->__state) == match_state)
3258                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
3259                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3260
3261                 /*
3262                  * If it changed from the expected state, bail out now.
3263                  */
3264                 if (unlikely(!ncsw))
3265                         break;
3266
3267                 /*
3268                  * Was it really running after all now that we
3269                  * checked with the proper locks actually held?
3270                  *
3271                  * Oops. Go back and try again..
3272                  */
3273                 if (unlikely(running)) {
3274                         cpu_relax();
3275                         continue;
3276                 }
3277
3278                 /*
3279                  * It's not enough that it's not actively running,
3280                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
3281                  * preempted!
3282                  *
3283                  * So if it was still runnable (but just not actively
3284                  * running right now), it's preempted, and we should
3285                  * yield - it could be a while.
3286                  */
3287                 if (unlikely(queued)) {
3288                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
3289
3290                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3291                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
3292                         continue;
3293                 }
3294
3295                 /*
3296                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
3297                  * runnable, which means that it will never become
3298                  * running in the future either. We're all done!
3299                  */
3300                 break;
3301         }
3302
3303         return ncsw;
3304 }
3305
3306 /***
3307  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3308  * @p: the to-be-kicked thread
3309  *
3310  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3311  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3312  *
3313  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3314  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3315  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3316  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3317  * achieved as well.
3318  */
3319 void kick_process(struct task_struct *p)
3320 {
3321         int cpu;
3322
3323         preempt_disable();
3324         cpu = task_cpu(p);
3325         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3326                 smp_send_reschedule(cpu);
3327         preempt_enable();
3328 }
3329 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3330
3331 /*
3332  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3333  *
3334  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3335  *
3336  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3337  *
3338  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3339  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3340  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3341  *    see it.
3342  *
3343  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3344  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3345  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3346  *    off.
3347  *
3348  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3349  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3350  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3351  * to satisfy the above rules.
3352  */
3353 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3354 {
3355         int nid = cpu_to_node(cpu);
3356         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3357         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3358         int dest_cpu;
3359
3360         /*
3361          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3362          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3363          * select the CPU on the other node.
3364          */
3365         if (nid != -1) {
3366                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3367
3368                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3369                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3370                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3371                                 return dest_cpu;
3372                 }
3373         }
3374
3375         for (;;) {
3376                 /* Any allowed, online CPU? */
3377                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3378                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3379                                 continue;
3380
3381                         goto out;
3382                 }
3383
3384                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3385                 switch (state) {
3386                 case cpuset:
3387                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3388                                 state = possible;
3389                                 break;
3390                         }
3391                         fallthrough;
3392                 case possible:
3393                         /*
3394                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3395                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3396                          *
3397                          * More yuck to audit.
3398                          */
3399                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3400                         state = fail;
3401                         break;
3402                 case fail:
3403                         BUG();
3404                         break;
3405                 }
3406         }
3407
3408 out:
3409         if (state != cpuset) {
3410                 /*
3411                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3412                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3413                  * leave kernel.
3414                  */
3415                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3416                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3417                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3418                 }
3419         }
3420
3421         return dest_cpu;
3422 }
3423
3424 /*
3425  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3426  */
3427 static inline
3428 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3429 {
3430         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3431
3432         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3433                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3434         else
3435                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3436
3437         /*
3438          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3439          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3440          * CPU.
3441          *
3442          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3443          *
3444          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3445          *   not worry about this generic constraint ]
3446          */
3447         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3448                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3449
3450         return cpu;
3451 }
3452
3453 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3454 {
3455         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3456         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3457         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3458
3459         if (stop) {
3460                 /*
3461                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3462                  * userspace knows about and won't get confused about.
3463                  *
3464                  * Also, it will make PI more or less work without too
3465                  * much confusion -- but then, stop work should not
3466                  * rely on PI working anyway.
3467                  */
3468                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3469
3470                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3471
3472                 /*
3473                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3474                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3475                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3476                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3477                  * around the current task.
3478                  *
3479                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3480                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3481                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3482                  * own class.
3483                  */
3484                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3485         }
3486
3487         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3488
3489         if (old_stop) {
3490                 /*
3491                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3492                  * it can die in pieces.
3493                  */
3494                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3495         }
3496 }
3497
3498 #else /* CONFIG_SMP */
3499
3500 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3501                                          const struct cpumask *new_mask,
3502                                          u32 flags)
3503 {
3504         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3505 }
3506
3507 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3508
3509 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3510 {
3511         return false;
3512 }
3513
3514 #endif /* !CONFIG_SMP */
3515
3516 static void
3517 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3518 {
3519         struct rq *rq;
3520
3521         if (!schedstat_enabled())
3522                 return;
3523
3524         rq = this_rq();
3525
3526 #ifdef CONFIG_SMP
3527         if (cpu == rq->cpu) {
3528                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3529                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3530         } else {
3531                 struct sched_domain *sd;
3532
3533                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3534                 rcu_read_lock();
3535                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3536                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3537                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3538                                 break;
3539                         }
3540                 }
3541                 rcu_read_unlock();
3542         }
3543
3544         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3545                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3546 #endif /* CONFIG_SMP */
3547
3548         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3549         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3550
3551         if (wake_flags & WF_SYNC)
3552                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3553 }
3554
3555 /*
3556  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
3557  */
3558 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3559                            struct rq_flags *rf)
3560 {
3561         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3562         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3563         trace_sched_wakeup(p);
3564
3565 #ifdef CONFIG_SMP
3566         if (p->sched_class->task_woken) {
3567                 /*
3568                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3569                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3570                  */
3571                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3572                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3573                 rq_repin_lock(rq, rf);
3574         }
3575
3576         if (rq->idle_stamp) {
3577                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3578                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3579
3580                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3581
3582                 if (rq->avg_idle > max)
3583                         rq->avg_idle = max;
3584
3585                 rq->wake_stamp = jiffies;
3586                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3587
3588                 rq->idle_stamp = 0;
3589         }
3590 #endif
3591 }
3592
3593 static void
3594 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3595                  struct rq_flags *rf)
3596 {
3597         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3598
3599         lockdep_assert_rq_held(rq);
3600
3601         if (p->sched_contributes_to_load)
3602                 rq->nr_uninterruptible--;
3603
3604 #ifdef CONFIG_SMP
3605         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3606                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3607         else
3608 #endif
3609         if (p->in_iowait) {
3610                 delayacct_blkio_end(p);
3611                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3612         }
3613
3614         activate_task(rq, p, en_flags);
3615         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3616 }
3617
3618 /*
3619  * Consider @p being inside a wait loop:
3620  *
3621  *   for (;;) {
3622  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3623  *
3624  *      if (CONDITION)
3625  *         break;
3626  *
3627  *      schedule();
3628  *   }
3629  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3630  *
3631  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3632  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3633  * an atomic manner.
3634  *
3635  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3636  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3637  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3638  * need to do a full wakeup with enqueue.
3639  *
3640  * Returns: %true when the wakeup is done,
3641  *          %false otherwise.
3642  */
3643 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3644 {
3645         struct rq_flags rf;
3646         struct rq *rq;
3647         int ret = 0;
3648
3649         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3650         if (task_on_rq_queued(p)) {
3651                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3652                 update_rq_clock(rq);
3653                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3654                 ret = 1;
3655         }
3656         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3657
3658         return ret;
3659 }
3660
3661 #ifdef CONFIG_SMP
3662 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3663 {
3664         struct llist_node *llist = arg;
3665         struct rq *rq = this_rq();
3666         struct task_struct *p, *t;
3667         struct rq_flags rf;
3668
3669         if (!llist)
3670                 return;
3671
3672         /*
3673          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3674          * Races such that false-negatives are possible, since they
3675          * are shorter lived that false-positives would be.
3676          */
3677         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3678
3679         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3680         update_rq_clock(rq);
3681
3682         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3683                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3684                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3685
3686                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3687                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3688
3689                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3690         }
3691
3692         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3693 }
3694
3695 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3696 {
3697         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3698
3699         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3700                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3701         else
3702                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3703 }
3704
3705 /*
3706  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3707  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3708  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3709  * of the wakeup instead of the waker.
3710  */
3711 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3712 {
3713         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3714
3715         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3716
3717         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3718         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3719 }
3720
3721 void wake_up_if_idle(int cpu)
3722 {
3723         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3724         struct rq_flags rf;
3725
3726         rcu_read_lock();
3727
3728         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3729                 goto out;
3730
3731         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3732         if (is_idle_task(rq->curr))
3733                 resched_curr(rq);
3734         /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3735         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3736
3737 out:
3738         rcu_read_unlock();
3739 }
3740
3741 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3742 {
3743         if (this_cpu == that_cpu)
3744                 return true;
3745
3746         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3747 }
3748
3749 static inline bool ttwu_queue_cond(int cpu, int wake_flags)
3750 {
3751         /*
3752          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3753          * in hotplug state.
3754          */
3755         if (!cpu_active(cpu))
3756                 return false;
3757
3758         /*
3759          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3760          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3761          */
3762         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3763                 return true;
3764
3765         /*
3766          * If the task is descheduling and the only running task on the
3767          * CPU then use the wakelist to offload the task activation to
3768          * the soon-to-be-idle CPU as the current CPU is likely busy.
3769          * nr_running is checked to avoid unnecessary task stacking.
3770          */
3771         if ((wake_flags & WF_ON_CPU) && cpu_rq(cpu)->nr_running <= 1)
3772                 return true;
3773
3774         return false;
3775 }
3776
3777 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3778 {
3779         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(cpu, wake_flags)) {
3780                 if (WARN_ON_ONCE(cpu == smp_processor_id()))
3781                         return false;
3782
3783                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3784                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3785                 return true;
3786         }
3787
3788         return false;
3789 }
3790
3791 #else /* !CONFIG_SMP */
3792
3793 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3794 {
3795         return false;
3796 }
3797
3798 #endif /* CONFIG_SMP */
3799
3800 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3801 {
3802         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3803         struct rq_flags rf;
3804
3805         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3806                 return;
3807
3808         rq_lock(rq, &rf);
3809         update_rq_clock(rq);
3810         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3811         rq_unlock(rq, &rf);
3812 }
3813
3814 /*
3815  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
3816  *
3817  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
3818  * disabled when p == current.
3819  *
3820  * The rules of PREEMPT_RT saved_state:
3821  *
3822  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
3823  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
3824  *
3825  *   The lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT. No other
3826  *   bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
3827  */
3828 static __always_inline
3829 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
3830 {
3831         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
3832                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
3833                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
3834         }
3835
3836         if (READ_ONCE(p->__state) & state) {
3837                 *success = 1;
3838                 return true;
3839         }
3840
3841 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
3842         /*
3843          * Saved state preserves the task state across blocking on
3844          * an RT lock.  If the state matches, set p::saved_state to
3845          * TASK_RUNNING, but do not wake the task because it waits
3846          * for a lock wakeup. Also indicate success because from
3847          * the regular waker's point of view this has succeeded.
3848          *
3849          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
3850          * from p::saved_state which ensures that the regular
3851          * wakeup is not lost. The restore will also set
3852          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
3853          * not result in false positives vs. @success
3854          */
3855         if (p->saved_state & state) {
3856                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
3857                 *success = 1;
3858         }
3859 #endif
3860         return false;
3861 }
3862
3863 /*
3864  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3865  *
3866  *  MIGRATION
3867  *
3868  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3869  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3870  * execution on its new CPU [c1].
3871  *
3872  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3873  *
3874  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3875  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3876  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3877  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3878  *
3879  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3880  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3881  *
3882  * Example:
3883  *
3884  *   CPU0            CPU1            CPU2
3885  *
3886  *   LOCK rq(0)->lock
3887  *   sched-out X
3888  *   sched-in Y
3889  *   UNLOCK rq(0)->lock
3890  *
3891  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3892  *                                   dequeue X
3893  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3894  *
3895  *                                   LOCK rq(1)->lock
3896  *                                   enqueue X
3897  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3898  *
3899  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3900  *                   sched-out Z
3901  *                   sched-in X
3902  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3903  *
3904  *
3905  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3906  *
3907  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3908  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3909  * chain to provide order. Instead we do:
3910  *
3911  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3912  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3913  *
3914  * Example:
3915  *
3916  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3917  *
3918  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3919  *   dequeue X
3920  *   sched-out X
3921  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3922  *
3923  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3924  *                    X->state = WAKING
3925  *                    set_task_cpu(X,2)
3926  *
3927  *                    LOCK rq(2)->lock
3928  *                    enqueue X
3929  *                    X->state = RUNNING
3930  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3931  *
3932  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3933  *                                          sched-out Z
3934  *                                          sched-in X
3935  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3936  *
3937  *                    UNLOCK X->pi_lock
3938  *   UNLOCK rq(0)->lock
3939  *
3940  *
3941  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
3942  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
3943  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
3944  */
3945
3946 /**
3947  * try_to_wake_up - wake up a thread
3948  * @p: the thread to be awakened
3949  * @state: the mask of task states that can be woken
3950  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
3951  *
3952  * Conceptually does:
3953  *
3954  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
3955  *
3956  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
3957  *
3958  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
3959  *
3960  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
3961  * with set_current_state().
3962  *
3963  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
3964  *
3965  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
3966  *  - p->sched_class
3967  *  - p->cpus_ptr
3968  *  - p->sched_task_group
3969  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
3970  *
3971  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
3972  * Takes rq->lock in:
3973  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
3974  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
3975  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
3976  *
3977  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
3978  * many memory barriers and their comments for details.
3979  *
3980  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
3981  *         %false otherwise.
3982  */
3983 static int
3984 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
3985 {
3986         unsigned long flags;
3987         int cpu, success = 0;
3988
3989         preempt_disable();
3990         if (p == current) {
3991                 /*
3992                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
3993                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
3994                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
3995                  * without taking any locks.
3996                  *
3997                  * In particular:
3998                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
3999                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4000                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4001                  */
4002                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4003                         goto out;
4004
4005                 trace_sched_waking(p);
4006                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4007                 trace_sched_wakeup(p);
4008                 goto out;
4009         }
4010
4011         /*
4012          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4013          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4014          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4015          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4016          */
4017         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4018         smp_mb__after_spinlock();
4019         if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4020                 goto unlock;
4021
4022         trace_sched_waking(p);
4023
4024         /*
4025          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4026          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4027          * in smp_cond_load_acquire() below.
4028          *
4029          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4030          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4031          *   UNLOCK rq->lock
4032          *
4033          * __schedule() (switch to task 'p')
4034          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4035          *   smp_mb__after_spinlock();
4036          *   UNLOCK rq->lock
4037          *
4038          * [task p]
4039          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4040          *
4041          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4042          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4043          *
4044          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
4045          */
4046         smp_rmb();
4047         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4048                 goto unlock;
4049
4050 #ifdef CONFIG_SMP
4051         /*
4052          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4053          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4054          *
4055          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4056          * from the runqueue.
4057          *
4058          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4059          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4060          *   UNLOCK rq->lock
4061          *
4062          * __schedule() (put 'p' to sleep)
4063          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4064          *   smp_mb__after_spinlock();
4065          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4066          *
4067          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4068          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4069          *
4070          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4071          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4072          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4073          */
4074         smp_acquire__after_ctrl_dep();
4075
4076         /*
4077          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4078          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4079          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4080          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4081          */
4082         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4083
4084         /*
4085          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4086          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4087          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4088          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4089          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4090          *
4091          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4092          *
4093          * set_task_cpu(p, cpu);
4094          *   STORE p->cpu = @cpu
4095          * __schedule() (switch to task 'p')
4096          *   LOCK rq->lock
4097          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4098          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4099          *
4100          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4101          * scheduling.
4102          */
4103         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4104             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags | WF_ON_CPU))
4105                 goto unlock;
4106
4107         /*
4108          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4109          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4110          *
4111          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4112          *
4113          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4114          * their previous state and preserve Program Order.
4115          */
4116         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4117
4118         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4119         if (task_cpu(p) != cpu) {
4120                 if (p->in_iowait) {
4121                         delayacct_blkio_end(p);
4122                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4123                 }
4124
4125                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
4126                 psi_ttwu_dequeue(p);
4127                 set_task_cpu(p, cpu);
4128         }
4129 #else
4130         cpu = task_cpu(p);
4131 #endif /* CONFIG_SMP */
4132
4133         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4134 unlock:
4135         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4136 out:
4137         if (success)
4138                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4139         preempt_enable();
4140
4141         return success;
4142 }
4143
4144 /**
4145  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4146  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4147  * @func: Function to invoke.
4148  * @arg: Argument to function.
4149  *
4150  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4151  * and call @func(@arg) on it.  This function can use ->on_rq and task_curr()
4152  * to work out what the state is, if required.  Given that @func can be invoked
4153  * with a runqueue lock held, it had better be quite lightweight.
4154  *
4155  * Returns:
4156  *   Whatever @func returns
4157  */
4158 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4159 {
4160         struct rq *rq = NULL;
4161         unsigned int state;
4162         struct rq_flags rf;
4163         int ret;
4164
4165         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4166
4167         state = READ_ONCE(p->__state);
4168
4169         /*
4170          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4171          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4172          *
4173          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4174          */
4175         smp_rmb();
4176
4177         /*
4178          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4179          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4180          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4181          */
4182         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING || p->on_rq)
4183                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4184
4185         /*
4186          * At this point the task is pinned; either:
4187          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4188          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4189          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4190          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4191          *
4192          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4193          * p->__state to differentiate between these states.
4194          */
4195         ret = func(p, arg);
4196
4197         if (rq)
4198                 rq_unlock(rq, &rf);
4199
4200         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4201         return ret;
4202 }
4203
4204 /**
4205  * wake_up_process - Wake up a specific process
4206  * @p: The process to be woken up.
4207  *
4208  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4209  * processes.
4210  *
4211  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4212  *
4213  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4214  */
4215 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4216 {
4217         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4218 }
4219 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4220
4221 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4222 {
4223         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4224 }
4225
4226 /*
4227  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4228  * p is forked by current.
4229  *
4230  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4231  */
4232 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4233 {
4234         p->on_rq                        = 0;
4235
4236         p->se.on_rq                     = 0;
4237         p->se.exec_start                = 0;
4238         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4239         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4240         p->se.nr_migrations             = 0;
4241         p->se.vruntime                  = 0;
4242         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4243
4244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4245         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4246 #endif
4247
4248 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4249         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4250         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4251 #endif
4252
4253         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
4254         init_dl_task_timer(&p->dl);
4255         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
4256         __dl_clear_params(p);
4257
4258         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4259         p->rt.timeout           = 0;
4260         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4261         p->rt.on_rq             = 0;
4262         p->rt.on_list           = 0;
4263
4264 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4265         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4266 #endif
4267
4268 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4269         p->capture_control = NULL;
4270 #endif
4271         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4272 #ifdef CONFIG_SMP
4273         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4274         p->migration_pending = NULL;
4275 #endif
4276 }
4277
4278 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4279
4280 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4281
4282 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4283 {
4284         if (enabled)
4285                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4286         else
4287                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4288 }
4289
4290 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4291 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4292                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4293 {
4294         struct ctl_table t;
4295         int err;
4296         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
4297
4298         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4299                 return -EPERM;
4300
4301         t = *table;
4302         t.data = &state;
4303         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4304         if (err < 0)
4305                 return err;
4306         if (write)
4307                 set_numabalancing_state(state);
4308         return err;
4309 }
4310 #endif
4311 #endif
4312
4313 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4314
4315 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4316
4317 static void set_schedstats(bool enabled)
4318 {
4319         if (enabled)
4320                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4321         else
4322                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4323 }
4324
4325 void force_schedstat_enabled(void)
4326 {
4327         if (!schedstat_enabled()) {
4328                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4329                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4330         }
4331 }
4332
4333 static int __init setup_schedstats(char *str)
4334 {
4335         int ret = 0;
4336         if (!str)
4337                 goto out;
4338
4339         if (!strcmp(str, "enable")) {
4340                 set_schedstats(true);
4341                 ret = 1;
4342         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4343                 set_schedstats(false);
4344                 ret = 1;
4345         }
4346 out:
4347         if (!ret)
4348                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4349
4350         return ret;
4351 }
4352 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4353
4354 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4355 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4356                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4357 {
4358         struct ctl_table t;
4359         int err;
4360         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4361
4362         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4363                 return -EPERM;
4364
4365         t = *table;
4366         t.data = &state;
4367         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4368         if (err < 0)
4369                 return err;
4370         if (write)
4371                 set_schedstats(state);
4372         return err;
4373 }
4374 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4375 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4376
4377 /*
4378  * fork()/clone()-time setup:
4379  */
4380 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4381 {
4382         __sched_fork(clone_flags, p);
4383         /*
4384          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4385          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4386          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4387          */
4388         p->__state = TASK_NEW;
4389
4390         /*
4391          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4392          */
4393         p->prio = current->normal_prio;
4394
4395         uclamp_fork(p);
4396
4397         /*
4398          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4399          */
4400         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4401                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4402                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4403                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4404                         p->rt_priority = 0;
4405                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4406                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4407
4408                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4409                 set_load_weight(p, false);
4410
4411                 /*
4412                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4413                  * fulfilled its duty:
4414                  */
4415                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4416         }
4417
4418         if (dl_prio(p->prio))
4419                 return -EAGAIN;
4420         else if (rt_prio(p->prio))
4421                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4422         else
4423                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4424
4425         init_entity_runnable_average(&p->se);
4426
4427 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4428         if (likely(sched_info_on()))
4429                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4430 #endif
4431 #if defined(CONFIG_SMP)
4432         p->on_cpu = 0;
4433 #endif
4434         init_task_preempt_count(p);
4435 #ifdef CONFIG_SMP
4436         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4437         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4438 #endif
4439         return 0;
4440 }
4441
4442 void sched_post_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4443 {
4444         unsigned long flags;
4445 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4446         struct task_group *tg;
4447 #endif
4448
4449         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4450 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4451         tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4452                           struct task_group, css);
4453         p->sched_task_group = autogroup_task_group(p, tg);
4454 #endif
4455         rseq_migrate(p);
4456         /*
4457          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4458          * so use __set_task_cpu().
4459          */
4460         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4461         if (p->sched_class->task_fork)
4462                 p->sched_class->task_fork(p);
4463         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4464
4465         uclamp_post_fork(p);
4466 }
4467
4468 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4469 {
4470         if (runtime == RUNTIME_INF)
4471                 return BW_UNIT;
4472
4473         /*
4474          * Doing this here saves a lot of checks in all
4475          * the calling paths, and returning zero seems
4476          * safe for them anyway.
4477          */
4478         if (period == 0)
4479                 return 0;
4480
4481         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4482 }
4483
4484 /*
4485  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4486  *
4487  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4488  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4489  * on the runqueue and wakes it.
4490  */
4491 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4492 {
4493         struct rq_flags rf;
4494         struct rq *rq;
4495
4496         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4497         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4498 #ifdef CONFIG_SMP
4499         /*
4500          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4501          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4502          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4503          *
4504          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4505          * as we're not fully set-up yet.
4506          */
4507         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4508         rseq_migrate(p);
4509         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4510 #endif
4511         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4512         update_rq_clock(rq);
4513         post_init_entity_util_avg(p);
4514
4515         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4516         trace_sched_wakeup_new(p);
4517         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4518 #ifdef CONFIG_SMP
4519         if (p->sched_class->task_woken) {
4520                 /*
4521                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4522                  * drop it.
4523                  */
4524                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4525                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4526                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4527         }
4528 #endif
4529         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4530 }
4531
4532 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4533
4534 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4535
4536 void preempt_notifier_inc(void)
4537 {
4538         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4539 }
4540 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4541
4542 void preempt_notifier_dec(void)
4543 {
4544         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4545 }
4546 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4547
4548 /**
4549  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4550  * @notifier: notifier struct to register
4551  */
4552 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4553 {
4554         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4555                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4556
4557         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4558 }
4559 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4560
4561 /**
4562  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4563  * @notifier: notifier struct to unregister
4564  *
4565  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4566  */
4567 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4568 {
4569         hlist_del(&notifier->link);
4570 }
4571 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4572
4573 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4574 {
4575         struct preempt_notifier *notifier;
4576
4577         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4578                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4579 }
4580
4581 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4582 {
4583         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4584                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4585 }
4586
4587 static void
4588 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4589                                    struct task_struct *next)
4590 {
4591         struct preempt_notifier *notifier;
4592
4593         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4594                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4595 }
4596
4597 static __always_inline void
4598 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4599                                  struct task_struct *next)
4600 {
4601         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4602                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4603 }
4604
4605 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4606
4607 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4608 {
4609 }
4610
4611 static inline void
4612 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4613                                  struct task_struct *next)
4614 {
4615 }
4616
4617 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4618
4619 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4620 {
4621 #ifdef CONFIG_SMP
4622         /*
4623          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4624          * such that any running task will have this set.
4625          *
4626          * See the ttwu() WF_ON_CPU case and its ordering comment.
4627          */
4628         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4629 #endif
4630 }
4631
4632 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4633 {
4634 #ifdef CONFIG_SMP
4635         /*
4636          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4637          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4638          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4639          * finished.
4640          *
4641          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4642          * happen before this.
4643          *
4644          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
4645          */
4646         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
4647 #endif
4648 }
4649
4650 #ifdef CONFIG_SMP
4651
4652 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4653 {
4654         void (*func)(struct rq *rq);
4655         struct callback_head *next;
4656
4657         lockdep_assert_rq_held(rq);
4658
4659         while (head) {
4660                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4661                 next = head->next;
4662                 head->next = NULL;
4663                 head = next;
4664
4665                 func(rq);
4666         }
4667 }
4668
4669 static void balance_push(struct rq *rq);
4670
4671 struct callback_head balance_push_callback = {
4672         .next = NULL,
4673         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4674 };
4675
4676 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4677 {
4678         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4679
4680         lockdep_assert_rq_held(rq);
4681         if (head)
4682                 rq->balance_callback = NULL;
4683
4684         return head;
4685 }
4686
4687 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4688 {
4689         do_balance_callbacks(rq, splice_balance_callbacks(rq));
4690 }
4691
4692 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4693 {
4694         unsigned long flags;
4695
4696         if (unlikely(head)) {
4697                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
4698                 do_balance_callbacks(rq, head);
4699                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
4700         }
4701 }
4702
4703 #else
4704
4705 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4706 {
4707 }
4708
4709 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4710 {
4711         return NULL;
4712 }
4713
4714 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4715 {
4716 }
4717
4718 #endif
4719
4720 static inline void
4721 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4722 {
4723         /*
4724          * Since the runqueue lock will be released by the next
4725          * task (which is an invalid locking op but in the case
4726          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4727          * do an early lockdep release here:
4728          */
4729         rq_unpin_lock(rq, rf);
4730         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
4731 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4732         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4733         rq_lockp(rq)->owner = next;
4734 #endif
4735 }
4736
4737 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4738 {
4739         /*
4740          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4741          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4742          * prev into current:
4743          */
4744         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4745         __balance_callbacks(rq);
4746         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
4747 }
4748
4749 /*
4750  * NOP if the arch has not defined these:
4751  */
4752
4753 #ifndef prepare_arch_switch
4754 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4755 #endif
4756
4757 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4758 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4759 #endif
4760
4761 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4762 {
4763 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4764         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4765                 __kmap_local_sched_out();
4766 #endif
4767 }
4768
4769 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4770 {
4771 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4772         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4773                 __kmap_local_sched_in();
4774 #endif
4775 }
4776
4777 /**
4778  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4779  * @rq: the runqueue preparing to switch
4780  * @prev: the current task that is being switched out
4781  * @next: the task we are going to switch to.
4782  *
4783  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4784  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4785  * switch.
4786  *
4787  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4788  * hooks.
4789  */
4790 static inline void
4791 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4792                     struct task_struct *next)
4793 {
4794         kcov_prepare_switch(prev);
4795         sched_info_switch(rq, prev, next);
4796         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4797         rseq_preempt(prev);
4798         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4799         kmap_local_sched_out();
4800         prepare_task(next);
4801         prepare_arch_switch(next);
4802 }
4803
4804 /**
4805  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4806  * @prev: the thread we just switched away from.
4807  *
4808  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4809  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4810  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4811  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4812  *
4813  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4814  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4815  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4816  * details.)
4817  *
4818  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4819  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4820  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4821  * because prev may have moved to another CPU.
4822  */
4823 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4824         __releases(rq->lock)
4825 {
4826         struct rq *rq = this_rq();
4827         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4828         long prev_state;
4829
4830         /*
4831          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4832          * because it left us after:
4833          *
4834          *      schedule()
4835          *        preempt_disable();                    // 1
4836          *        __schedule()
4837          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4838          *
4839          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
4840          */
4841         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
4842                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
4843                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
4844                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
4845
4846         rq->prev_mm = NULL;
4847
4848         /*
4849          * A task struct has one reference for the use as "current".
4850          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
4851          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
4852          * the scheduled task must drop that reference.
4853          *
4854          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
4855          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
4856          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
4857          * transition, resulting in a double drop.
4858          */
4859         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
4860         vtime_task_switch(prev);
4861         perf_event_task_sched_in(prev, current);
4862         finish_task(prev);
4863         tick_nohz_task_switch();
4864         finish_lock_switch(rq);
4865         finish_arch_post_lock_switch();
4866         kcov_finish_switch(current);
4867         /*
4868          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
4869          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
4870          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
4871          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
4872          * disabled either.
4873          */
4874         kmap_local_sched_in();
4875
4876         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
4877         /*
4878          * When switching through a kernel thread, the loop in
4879          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
4880          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
4881          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
4882          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
4883          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
4884          *
4885          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
4886          *   provided by mmdrop(),
4887          * - a sync_core for SYNC_CORE.
4888          */
4889         if (mm) {
4890                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
4891                 mmdrop_sched(mm);
4892         }
4893         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
4894                 if (prev->sched_class->task_dead)
4895                         prev->sched_class->task_dead(prev);
4896
4897                 /* Task is done with its stack. */
4898                 put_task_stack(prev);
4899
4900                 put_task_struct_rcu_user(prev);
4901         }
4902
4903         return rq;
4904 }
4905
4906 /**
4907  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
4908  * @prev: the thread we just switched away from.
4909  */
4910 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
4911         __releases(rq->lock)
4912 {
4913         /*
4914          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
4915          * finish_task_switch() for details.
4916          *
4917          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
4918          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
4919          * PREEMPT_COUNT kernels).
4920          */
4921
4922         finish_task_switch(prev);
4923         preempt_enable();
4924
4925         if (current->set_child_tid)
4926                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
4927
4928         calculate_sigpending();
4929 }
4930
4931 /*
4932  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
4933  */
4934 static __always_inline struct rq *
4935 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4936                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4937 {
4938         prepare_task_switch(rq, prev, next);
4939
4940         /*
4941          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
4942          * combine the page table reload and the switch backend into
4943          * one hypercall.
4944          */
4945         arch_start_context_switch(prev);
4946
4947         /*
4948          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
4949          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
4950          *
4951          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
4952          *   user ->   user   switch
4953          */
4954         if (!next->mm) {                                // to kernel
4955                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
4956
4957                 next->active_mm = prev->active_mm;
4958                 if (prev->mm)                           // from user
4959                         mmgrab(prev->active_mm);
4960                 else
4961                         prev->active_mm = NULL;
4962         } else {                                        // to user
4963                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
4964                 /*
4965                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
4966                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
4967                  *
4968                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
4969                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
4970                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
4971                  */
4972                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
4973
4974                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
4975                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
4976                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
4977                         prev->active_mm = NULL;
4978                 }
4979         }
4980
4981         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
4982
4983         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
4984
4985         /* Here we just switch the register state and the stack. */
4986         switch_to(prev, next, prev);
4987         barrier();
4988
4989         return finish_task_switch(prev);
4990 }
4991
4992 /*
4993  * nr_running and nr_context_switches:
4994  *
4995  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
4996  * threads, total number of context switches performed since bootup.
4997  */
4998 unsigned int nr_running(void)
4999 {
5000         unsigned int i, sum = 0;
5001
5002         for_each_online_cpu(i)
5003                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5004
5005         return sum;
5006 }
5007
5008 /*
5009  * Check if only the current task is running on the CPU.
5010  *
5011  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5012  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5013  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5014  *
5015  * - from a non-preemptible section (of course)
5016  *
5017  * - from a thread that is bound to a single CPU
5018  *
5019  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5020  */
5021 bool single_task_running(void)
5022 {
5023         return raw_rq()->nr_running == 1;
5024 }
5025 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5026
5027 unsigned long long nr_context_switches(void)
5028 {
5029         int i;
5030         unsigned long long sum = 0;
5031
5032         for_each_possible_cpu(i)
5033                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5034
5035         return sum;
5036 }
5037
5038 /*
5039  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5040  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5041  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5042  * it does become runnable.
5043  */
5044
5045 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5046 {
5047         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5048 }
5049
5050 /*
5051  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5052  *
5053  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5054  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5055  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5056  *
5057  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5058  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5059  * running and we'd not be idle.
5060  *
5061  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5062  * is broken.
5063  *
5064  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5065  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5066  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5067  * utilising both CPUs.
5068  *
5069  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5070  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5071  *
5072  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5073  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5074  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5075  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5076  *
5077  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5078  */
5079
5080 unsigned int nr_iowait(void)
5081 {
5082         unsigned int i, sum = 0;
5083
5084         for_each_possible_cpu(i)
5085                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5086
5087         return sum;
5088 }
5089
5090 #ifdef CONFIG_SMP
5091
5092 /*
5093  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5094  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5095  */
5096 void sched_exec(void)
5097 {
5098         struct task_struct *p = current;
5099         unsigned long flags;
5100         int dest_cpu;
5101
5102         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5103         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5104         if (dest_cpu == smp_processor_id())
5105                 goto unlock;
5106
5107         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
5108                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5109
5110                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5111                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5112                 return;
5113         }
5114 unlock:
5115         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5116 }
5117
5118 #endif
5119
5120 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5121 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5122
5123 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5124 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5125
5126 /*
5127  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5128  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5129  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5130  * Prefetching this data results in improved performance.
5131  */
5132 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5133 {
5134 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5135         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5136 #else
5137         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5138 #endif
5139         prefetch(curr);
5140         prefetch(&curr->exec_start);
5141 }
5142
5143 /*
5144  * Return accounted runtime for the task.
5145  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5146  * pending runtime that have not been accounted yet.
5147  */
5148 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5149 {
5150         struct rq_flags rf;
5151         struct rq *rq;
5152         u64 ns;
5153
5154 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5155         /*
5156          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5157          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5158          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5159          *
5160          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5161          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5162          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5163          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5164          * been accounted, so we're correct here as well.
5165          */
5166         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5167                 return p->se.sum_exec_runtime;
5168 #endif
5169
5170         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5171         /*
5172          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5173          * project cycles that may never be accounted to this
5174          * thread, breaking clock_gettime().
5175          */
5176         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5177                 prefetch_curr_exec_start(p);
5178                 update_rq_clock(rq);
5179                 p->sched_class->update_curr(rq);
5180         }
5181         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5182         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5183
5184         return ns;
5185 }
5186
5187 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5188 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5189 {
5190         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5191         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5192         static bool warned_once;
5193
5194         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5195                 return 0;
5196
5197         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5198                 return 0;
5199
5200         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5201                 return 0;
5202
5203         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5204                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5205                 rq->ticks_without_resched = 0;
5206                 return 0;
5207         }
5208
5209         rq->ticks_without_resched++;
5210         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5211         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5212                 return 0;
5213
5214         warned_once = true;
5215
5216         return resched_latency;
5217 }
5218
5219 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5220 {
5221         long val;
5222
5223         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5224                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5225                 return 1;
5226         }
5227
5228         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5229         return 1;
5230 }
5231 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5232 #else
5233 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5234 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5235
5236 /*
5237  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5238  * We call it with interrupts disabled.
5239  */
5240 void scheduler_tick(void)
5241 {
5242         int cpu = smp_processor_id();
5243         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5244         struct task_struct *curr = rq->curr;
5245         struct rq_flags rf;
5246         unsigned long thermal_pressure;
5247         u64 resched_latency;
5248
5249         arch_scale_freq_tick();
5250         sched_clock_tick();
5251
5252         rq_lock(rq, &rf);
5253
5254         update_rq_clock(rq);
5255         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5256         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5257         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5258         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5259                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5260         calc_global_load_tick(rq);
5261         sched_core_tick(rq);
5262
5263         rq_unlock(rq, &rf);
5264
5265         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5266                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5267
5268         perf_event_task_tick();
5269
5270 #ifdef CONFIG_SMP
5271         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5272         trigger_load_balance(rq);
5273 #endif
5274 }
5275
5276 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5277
5278 struct tick_work {
5279         int                     cpu;
5280         atomic_t                state;
5281         struct delayed_work     work;
5282 };
5283 /* Values for ->state, see diagram below. */
5284 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5285 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5286 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5287
5288 /*
5289  * State diagram for ->state:
5290  *
5291  *
5292  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5293  *                    |   ^
5294  *                    |   |
5295  *                    |   | sched_tick_remote()
5296  *                    |   |
5297  *                    |   |
5298  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5299  *                    |   ^
5300  *                    |   |
5301  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5302  *                    |   |
5303  *                    V   |
5304  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5305  *
5306  *
5307  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5308  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5309  */
5310
5311 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5312
5313 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5314 {
5315         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5316         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5317         int cpu = twork->cpu;
5318         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5319         struct task_struct *curr;
5320         struct rq_flags rf;
5321         u64 delta;
5322         int os;
5323
5324         /*
5325          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5326          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5327          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5328          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5329          * of when exactly it is running.
5330          */
5331         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
5332                 goto out_requeue;
5333
5334         rq_lock_irq(rq, &rf);
5335         curr = rq->curr;
5336         if (cpu_is_offline(cpu))
5337                 goto out_unlock;
5338
5339         update_rq_clock(rq);
5340
5341         if (!is_idle_task(curr)) {
5342                 /*
5343                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
5344                  * amount of time.
5345                  */
5346                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5347                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5348         }
5349         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5350
5351         calc_load_nohz_remote(rq);
5352 out_unlock:
5353         rq_unlock_irq(rq, &rf);
5354 out_requeue:
5355
5356         /*
5357          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5358          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5359          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5360          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5361          */
5362         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5363         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5364         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5365                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5366 }
5367
5368 static void sched_tick_start(int cpu)
5369 {
5370         int os;
5371         struct tick_work *twork;
5372
5373         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
5374                 return;
5375
5376         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5377
5378         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5379         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5380         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5381         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5382                 twork->cpu = cpu;
5383                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5384                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5385         }
5386 }
5387
5388 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5389 static void sched_tick_stop(int cpu)
5390 {
5391         struct tick_work *twork;
5392         int os;
5393
5394         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
5395                 return;
5396
5397         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5398
5399         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5400         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5401         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5402         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5403         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5404 }
5405 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5406
5407 int __init sched_tick_offload_init(void)
5408 {
5409         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5410         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5411         return 0;
5412 }
5413
5414 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5415 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5416 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5417 #endif
5418
5419 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5420                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5421 /*
5422  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5423  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5424  */
5425 static inline void preempt_latency_start(int val)
5426 {
5427         if (preempt_count() == val) {
5428                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5429 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5430                 current->preempt_disable_ip = ip;
5431 #endif
5432                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5433         }
5434 }
5435
5436 void preempt_count_add(int val)
5437 {
5438 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5439         /*
5440          * Underflow?
5441          */
5442         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5443                 return;
5444 #endif
5445         __preempt_count_add(val);
5446 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5447         /*
5448          * Spinlock count overflowing soon?
5449          */
5450         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5451                                 PREEMPT_MASK - 10);
5452 #endif
5453         preempt_latency_start(val);
5454 }
5455 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5456 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5457
5458 /*
5459  * If the value passed in equals to the current preempt count
5460  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5461  */
5462 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5463 {
5464         if (preempt_count() == val)
5465                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5466 }
5467
5468 void preempt_count_sub(int val)
5469 {
5470 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5471         /*
5472          * Underflow?
5473          */
5474         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5475                 return;
5476         /*
5477          * Is the spinlock portion underflowing?
5478          */
5479         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5480                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5481                 return;
5482 #endif
5483
5484         preempt_latency_stop(val);
5485         __preempt_count_sub(val);
5486 }
5487 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5488 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5489
5490 #else
5491 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5492 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5493 #endif
5494
5495 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5496 {
5497 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5498         return p->preempt_disable_ip;
5499 #else
5500         return 0;
5501 #endif
5502 }
5503
5504 /*
5505  * Print scheduling while atomic bug:
5506  */
5507 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5508 {
5509         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5510         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5511
5512         if (oops_in_progress)
5513                 return;
5514
5515         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5516                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5517
5518         debug_show_held_locks(prev);
5519         print_modules();
5520         if (irqs_disabled())
5521                 print_irqtrace_events(prev);
5522         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5523             && in_atomic_preempt_off()) {
5524                 pr_err("Preemption disabled at:");
5525                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5526         }
5527         if (panic_on_warn)
5528                 panic("scheduling while atomic\n");
5529
5530         dump_stack();
5531         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5532 }
5533
5534 /*
5535  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5536  */
5537 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5538 {
5539 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5540         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5541                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5542
5543         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5544                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5545 #endif
5546
5547 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5548         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5549                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5550                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5551                 dump_stack();
5552                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5553         }
5554 #endif
5555
5556         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5557                 __schedule_bug(prev);
5558                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5559         }
5560         rcu_sleep_check();
5561         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5562
5563         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5564
5565         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5566 }
5567
5568 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5569                                   struct rq_flags *rf)
5570 {
5571 #ifdef CONFIG_SMP
5572         const struct sched_class *class;
5573         /*
5574          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5575          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5576          * state as before we took rq->lock.
5577          *
5578          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5579          * a runnable task of @class priority or higher.
5580          */
5581         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5582                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5583                         break;
5584         }
5585 #endif
5586
5587         put_prev_task(rq, prev);
5588 }
5589
5590 /*
5591  * Pick up the highest-prio task:
5592  */
5593 static inline struct task_struct *
5594 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5595 {
5596         const struct sched_class *class;
5597         struct task_struct *p;
5598
5599         /*
5600          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5601          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5602          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5603          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
5604          */
5605         if (likely(prev->sched_class <= &fair_sched_class &&
5606                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
5607
5608                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
5609                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
5610                         goto restart;
5611
5612                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
5613                 if (!p) {
5614                         put_prev_task(rq, prev);
5615                         p = pick_next_task_idle(rq);
5616                 }
5617
5618                 return p;
5619         }
5620
5621 restart:
5622         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5623
5624         for_each_class(class) {
5625                 p = class->pick_next_task(rq);
5626                 if (p)
5627                         return p;
5628         }
5629
5630         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5631 }
5632
5633 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
5634 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
5635 {
5636         return (task_rq(t)->idle == t);
5637 }
5638
5639 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
5640 {
5641         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
5642 }
5643
5644 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
5645 {
5646         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
5647                 return true;
5648
5649         return a->core_cookie == b->core_cookie;
5650 }
5651
5652 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
5653 {
5654         const struct sched_class *class;
5655         struct task_struct *p;
5656
5657         for_each_class(class) {
5658                 p = class->pick_task(rq);
5659                 if (p)
5660                         return p;
5661         }
5662
5663         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5664 }
5665
5666 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
5667
5668 static struct task_struct *
5669 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5670 {
5671         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
5672         const struct cpumask *smt_mask;
5673         bool fi_before = false;
5674         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
5675         unsigned long cookie;
5676         int i, cpu, occ = 0;
5677         struct rq *rq_i;
5678         bool need_sync;
5679
5680         if (!sched_core_enabled(rq))
5681                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5682
5683         cpu = cpu_of(rq);
5684
5685         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
5686         if (cpu_is_offline(cpu)) {
5687                 /*
5688                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
5689                  * coming online. core_pick would already be migrated to
5690                  * another cpu during offline.
5691                  */
5692                 rq->core_pick = NULL;
5693                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5694         }
5695
5696         /*
5697          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
5698          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
5699          * pick yet, do so now.
5700          *
5701          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
5702          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
5703          * selection. In this case, do a core-wide selection.
5704          */
5705         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
5706             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
5707             rq->core_pick) {
5708                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
5709
5710                 next = rq->core_pick;
5711                 if (next != prev) {
5712                         put_prev_task(rq, prev);
5713                         set_next_task(rq, next);
5714                 }
5715
5716                 rq->core_pick = NULL;
5717                 return next;
5718         }
5719
5720         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5721
5722         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5723         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
5724
5725         /* reset state */
5726         rq->core->core_cookie = 0UL;
5727         if (rq->core->core_forceidle_count) {
5728                 if (!core_clock_updated) {
5729                         update_rq_clock(rq->core);
5730                         core_clock_updated = true;
5731                 }
5732                 sched_core_account_forceidle(rq);
5733                 /* reset after accounting force idle */
5734                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
5735                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
5736                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
5737                 need_sync = true;
5738                 fi_before = true;
5739         }
5740
5741         /*
5742          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
5743          *
5744          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
5745          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
5746          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
5747          *
5748          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
5749          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
5750          */
5751         rq->core->core_task_seq++;
5752
5753         /*
5754          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
5755          * and there are no cookied tasks running on siblings.
5756          */
5757         if (!need_sync) {
5758                 next = pick_task(rq);
5759                 if (!next->core_cookie) {
5760                         rq->core_pick = NULL;
5761                         /*
5762                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
5763                          * unconstrained picks as well.
5764                          */
5765                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
5766                         task_vruntime_update(rq, next, false);
5767                         goto done;
5768                 }
5769         }
5770
5771         /*
5772          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
5773          * amongst them.
5774          *
5775          * Tie-break prio towards the current CPU
5776          */
5777         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
5778                 rq_i = cpu_rq(i);
5779
5780                 /*
5781                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
5782                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
5783                  * the core may also have been updated above.
5784                  */
5785                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
5786                         update_rq_clock(rq_i);
5787
5788                 p = rq_i->core_pick = pick_task(rq_i);
5789                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
5790                         max = p;
5791         }
5792
5793         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
5794
5795         /*
5796          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
5797          * force idle.
5798          */
5799         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5800                 rq_i = cpu_rq(i);
5801                 p = rq_i->core_pick;
5802
5803                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
5804                         p = NULL;
5805                         if (cookie)
5806                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
5807                         if (!p)
5808                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
5809                 }
5810
5811                 rq_i->core_pick = p;
5812
5813                 if (p == rq_i->idle) {
5814                         if (rq_i->nr_running) {
5815                                 rq->core->core_forceidle_count++;
5816                                 if (!fi_before)
5817                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
5818                         }
5819                 } else {
5820                         occ++;
5821                 }
5822         }
5823
5824         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
5825                 if (cookie)
5826                         rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
5827                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
5828         }
5829
5830         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
5831         next = rq->core_pick;
5832         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
5833
5834         /* Something should have been selected for current CPU */
5835         WARN_ON_ONCE(!next);
5836
5837         /*
5838          * Reschedule siblings
5839          *
5840          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
5841          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
5842          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
5843          * non-matching user state.
5844          */
5845         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5846                 rq_i = cpu_rq(i);
5847
5848                 /*
5849                  * An online sibling might have gone offline before a task
5850                  * could be picked for it, or it might be offline but later
5851                  * happen to come online, but its too late and nothing was
5852                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
5853                  * so ignore it.
5854                  */
5855                 if (!rq_i->core_pick)
5856                         continue;
5857
5858                 /*
5859                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
5860                  * fi_before     fi      update?
5861                  *  0            0       1
5862                  *  0            1       1
5863                  *  1            0       1
5864                  *  1            1       0
5865                  */
5866                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
5867                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
5868
5869                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
5870
5871                 if (i == cpu) {
5872                         rq_i->core_pick = NULL;
5873                         continue;
5874                 }
5875
5876                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
5877                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
5878
5879                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
5880                         rq_i->core_pick = NULL;
5881                         continue;
5882                 }
5883
5884                 resched_curr(rq_i);
5885         }
5886
5887 done:
5888         set_next_task(rq, next);
5889         return next;
5890 }
5891
5892 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
5893 {
5894         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
5895         struct task_struct *p;
5896         unsigned long cookie;
5897         bool success = false;
5898
5899         local_irq_disable();
5900         double_rq_lock(dst, src);
5901
5902         cookie = dst->core->core_cookie;
5903         if (!cookie)
5904                 goto unlock;
5905
5906         if (dst->curr != dst->idle)
5907                 goto unlock;
5908
5909         p = sched_core_find(src, cookie);
5910         if (p == src->idle)
5911                 goto unlock;
5912
5913         do {
5914                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
5915                         goto next;
5916
5917                 if (!cpumask_test_cpu(this, &p->cpus_mask))
5918                         goto next;
5919
5920                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
5921                         goto next;
5922
5923                 deactivate_task(src, p, 0);
5924                 set_task_cpu(p, this);
5925                 activate_task(dst, p, 0);
5926
5927                 resched_curr(dst);
5928
5929                 success = true;
5930                 break;
5931
5932 next:
5933                 p = sched_core_next(p, cookie);
5934         } while (p);
5935
5936 unlock:
5937         double_rq_unlock(dst, src);
5938         local_irq_enable();
5939
5940         return success;
5941 }
5942
5943 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
5944 {
5945         int i;
5946
5947         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu) {
5948                 if (i == cpu)
5949                         continue;
5950
5951                 if (need_resched())
5952                         break;
5953
5954                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
5955                         return true;
5956         }
5957
5958         return false;
5959 }
5960
5961 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
5962 {
5963         struct sched_domain *sd;
5964         int cpu = cpu_of(rq);
5965
5966         preempt_disable();
5967         rcu_read_lock();
5968         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
5969         for_each_domain(cpu, sd) {
5970                 if (need_resched())
5971                         break;
5972
5973                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
5974                         break;
5975         }
5976         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
5977         rcu_read_unlock();
5978         preempt_enable();
5979 }
5980
5981 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, core_balance_head);
5982
5983 void queue_core_balance(struct rq *rq)
5984 {
5985         if (!sched_core_enabled(rq))
5986                 return;
5987
5988         if (!rq->core->core_cookie)
5989                 return;
5990
5991         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
5992                 return;
5993
5994         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
5995 }
5996
5997 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
5998 {
5999         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6000         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6001         unsigned long flags;
6002         int t;
6003
6004         sched_core_lock(cpu, &flags);
6005
6006         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6007
6008         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6009         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6010                 goto unlock;
6011
6012         /* find the leader */
6013         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6014                 if (t == cpu)
6015                         continue;
6016                 rq = cpu_rq(t);
6017                 if (rq->core == rq) {
6018                         core_rq = rq;
6019                         break;
6020                 }
6021         }
6022
6023         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6024                 goto unlock;
6025
6026         /* install and validate core_rq */
6027         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6028                 rq = cpu_rq(t);
6029
6030                 if (t == cpu)
6031                         rq->core = core_rq;
6032
6033                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6034         }
6035
6036 unlock:
6037         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6038 }
6039
6040 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6041 {
6042         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6043         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6044         unsigned long flags;
6045         int t;
6046
6047         sched_core_lock(cpu, &flags);
6048
6049         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6050         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6051                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6052                 goto unlock;
6053         }
6054
6055         /* if we're not the leader, nothing to do */
6056         if (rq->core != rq)
6057                 goto unlock;
6058
6059         /* find a new leader */
6060         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6061                 if (t == cpu)
6062                         continue;
6063                 core_rq = cpu_rq(t);
6064                 break;
6065         }
6066
6067         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6068                 goto unlock;
6069
6070         /* copy the shared state to the new leader */
6071         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6072         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6073         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6074         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6075         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6076         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6077
6078         /*
6079          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6080          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6081          * have a cookie.
6082          */
6083         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6084
6085         /* install new leader */
6086         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6087                 rq = cpu_rq(t);
6088                 rq->core = core_rq;
6089         }
6090
6091 unlock:
6092         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6093 }
6094
6095 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6096 {
6097         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6098
6099         if (rq->core != rq)
6100                 rq->core = rq;
6101 }
6102
6103 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6104
6105 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6106 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6107 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6108
6109 static struct task_struct *
6110 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6111 {
6112         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6113 }
6114
6115 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6116
6117 /*
6118  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6119  *
6120  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6121  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6122  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6123  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6124  */
6125 #define SM_NONE                 0x0
6126 #define SM_PREEMPT              0x1
6127 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6128
6129 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6130 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6131 #else
6132 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6133 #endif
6134
6135 /*
6136  * __schedule() is the main scheduler function.
6137  *
6138  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6139  *
6140  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6141  *
6142  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6143  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6144  *
6145  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6146  *      interrupt handler scheduler_tick().
6147  *
6148  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6149  *      task to the run-queue and that's it.
6150  *
6151  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6152  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6153  *      called on the nearest possible occasion:
6154  *
6155  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6156  *
6157  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6158  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6159  *           spin_unlock()!)
6160  *
6161  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6162  *           preemptible context
6163  *
6164  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6165  *         then at the next:
6166  *
6167  *          - cond_resched() call
6168  *          - explicit schedule() call
6169  *          - return from syscall or exception to user-space
6170  *          - return from interrupt-handler to user-space
6171  *
6172  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6173  */
6174 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6175 {
6176         struct task_struct *prev, *next;
6177         unsigned long *switch_count;
6178         unsigned long prev_state;
6179         struct rq_flags rf;
6180         struct rq *rq;
6181         int cpu;
6182
6183         cpu = smp_processor_id();
6184         rq = cpu_rq(cpu);
6185         prev = rq->curr;
6186
6187         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6188
6189         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6190                 hrtick_clear(rq);
6191
6192         local_irq_disable();
6193         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6194
6195         /*
6196          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6197          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6198          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6199          *
6200          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6201          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6202          *                                        wake_up_state(p, state)
6203          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6204          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6205          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6206          *
6207          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6208          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
6209          */
6210         rq_lock(rq, &rf);
6211         smp_mb__after_spinlock();
6212
6213         /* Promote REQ to ACT */
6214         rq->clock_update_flags <<= 1;
6215         update_rq_clock(rq);
6216
6217         switch_count = &prev->nivcsw;
6218
6219         /*
6220          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6221          * that:
6222          *
6223          *  - we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6224          *  - ptrace_{,un}freeze_traced() can change ->state underneath us.
6225          */
6226         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6227         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6228                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6229                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6230                 } else {
6231                         prev->sched_contributes_to_load =
6232                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6233                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6234                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
6235
6236                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6237                                 rq->nr_uninterruptible++;
6238
6239                         /*
6240                          * __schedule()                 ttwu()
6241                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6242                          *   if (prev_state)                goto out;
6243                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6244                          *                                p->state = TASK_WAKING
6245                          *
6246                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6247                          *
6248                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6249                          */
6250                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6251
6252                         if (prev->in_iowait) {
6253                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6254                                 delayacct_blkio_start();
6255                         }
6256                 }
6257                 switch_count = &prev->nvcsw;
6258         }
6259
6260         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6261         clear_tsk_need_resched(prev);
6262         clear_preempt_need_resched();
6263 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6264         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6265 #endif
6266
6267         if (likely(prev != next)) {
6268                 rq->nr_switches++;
6269                 /*
6270                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6271                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6272                  */
6273                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6274                 /*
6275                  * The membarrier system call requires each architecture
6276                  * to have a full memory barrier after updating
6277                  * rq->curr, before returning to user-space.
6278                  *
6279                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6280                  * various architectures:
6281                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
6282                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
6283                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6284                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6285                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6286                  *   is a RELEASE barrier),
6287                  */
6288                 ++*switch_count;
6289
6290                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6291                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6292
6293                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next);
6294
6295                 /* Also unlocks the rq: */
6296                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6297         } else {
6298                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
6299
6300                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6301                 __balance_callbacks(rq);
6302                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6303         }
6304 }
6305
6306 void __noreturn do_task_dead(void)
6307 {
6308         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6309         set_special_state(TASK_DEAD);
6310
6311         /* Tell freezer to ignore us: */
6312         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6313
6314         __schedule(SM_NONE);
6315         BUG();
6316
6317         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6318         for (;;)
6319                 cpu_relax();
6320 }
6321
6322 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6323 {
6324         unsigned int task_flags;
6325
6326         if (task_is_running(tsk))
6327                 return;
6328
6329         task_flags = tsk->flags;
6330         /*
6331          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6332          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6333          */
6334         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6335                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6336                         wq_worker_sleeping(tsk);
6337                 else
6338                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
6339         }
6340
6341         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
6342                 return;
6343
6344         /*
6345          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6346          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6347          */
6348         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
6349                 blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6350 }
6351
6352 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6353 {
6354         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6355                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6356                         wq_worker_running(tsk);
6357                 else
6358                         io_wq_worker_running(tsk);
6359         }
6360 }
6361
6362 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6363 {
6364         struct task_struct *tsk = current;
6365
6366         sched_submit_work(tsk);
6367         do {
6368                 preempt_disable();
6369                 __schedule(SM_NONE);
6370                 sched_preempt_enable_no_resched();
6371         } while (need_resched());
6372         sched_update_worker(tsk);
6373 }
6374 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6375
6376 /*
6377  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6378  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6379  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6380  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6381  * (schedule out non-voluntarily).
6382  *
6383  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6384  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6385  */
6386 void __sched schedule_idle(void)
6387 {
6388         /*
6389          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6390          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6391          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6392          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6393          * TASK_RUNNING state.
6394          */
6395         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6396         do {
6397                 __schedule(SM_NONE);
6398         } while (need_resched());
6399 }
6400
6401 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
6402 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6403 {
6404         /*
6405          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6406          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6407          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6408          * we find a better solution.
6409          *
6410          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6411          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6412          * too frequently to make sense yet.
6413          */
6414         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6415         schedule();
6416         exception_exit(prev_state);
6417 }
6418 #endif
6419
6420 /**
6421  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6422  *
6423  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6424  */
6425 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6426 {
6427         sched_preempt_enable_no_resched();
6428         schedule();
6429         preempt_disable();
6430 }
6431
6432 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6433 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6434 {
6435         do {
6436                 preempt_disable();
6437                 __schedule(SM_RTLOCK_WAIT);
6438                 sched_preempt_enable_no_resched();
6439         } while (need_resched());
6440 }
6441 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6442 #endif
6443
6444 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6445 {
6446         do {
6447                 /*
6448                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6449                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6450                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6451                  * by the function tracer will call this function again and
6452                  * cause infinite recursion.
6453                  *
6454                  * Preemption must be disabled here before the function
6455                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6456                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6457                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6458                  * which can also be traced by the function tracer.
6459                  */
6460                 preempt_disable_notrace();
6461                 preempt_latency_start(1);
6462                 __schedule(SM_PREEMPT);
6463                 preempt_latency_stop(1);
6464                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6465
6466                 /*
6467                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6468                  * between schedule and now.
6469                  */
6470         } while (need_resched());
6471 }
6472
6473 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6474 /*
6475  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6476  * off of preempt_enable.
6477  */
6478 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6479 {
6480         /*
6481          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6482          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6483          */
6484         if (likely(!preemptible()))
6485                 return;
6486
6487         preempt_schedule_common();
6488 }
6489 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6490 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6491
6492 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6493 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6494 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6495 #endif
6496
6497
6498 /**
6499  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6500  *
6501  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6502  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6503  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6504  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6505  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6506  * to be called when the system is still in usermode.
6507  *
6508  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6509  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6510  * calling the scheduler.
6511  */
6512 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6513 {
6514         enum ctx_state prev_ctx;
6515
6516         if (likely(!preemptible()))
6517                 return;
6518
6519         do {
6520                 /*
6521                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6522                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6523                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6524                  * by the function tracer will call this function again and
6525                  * cause infinite recursion.
6526                  *
6527                  * Preemption must be disabled here before the function
6528                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6529                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6530                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6531                  * which can also be traced by the function tracer.
6532                  */
6533                 preempt_disable_notrace();
6534                 preempt_latency_start(1);
6535                 /*
6536                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6537                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6538                  * an infinite recursion.
6539                  */
6540                 prev_ctx = exception_enter();
6541                 __schedule(SM_PREEMPT);
6542                 exception_exit(prev_ctx);
6543
6544                 preempt_latency_stop(1);
6545                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6546         } while (need_resched());
6547 }
6548 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6549
6550 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6551 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6552 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6553 #endif
6554
6555 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6556
6557 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6558
6559 #include <linux/entry-common.h>
6560
6561 /*
6562  * SC:cond_resched
6563  * SC:might_resched
6564  * SC:preempt_schedule
6565  * SC:preempt_schedule_notrace
6566  * SC:irqentry_exit_cond_resched
6567  *
6568  *
6569  * NONE:
6570  *   cond_resched               <- __cond_resched
6571  *   might_resched              <- RET0
6572  *   preempt_schedule           <- NOP
6573  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
6574  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
6575  *
6576  * VOLUNTARY:
6577  *   cond_resched               <- __cond_resched
6578  *   might_resched              <- __cond_resched
6579  *   preempt_schedule           <- NOP
6580  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
6581  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
6582  *
6583  * FULL:
6584  *   cond_resched               <- RET0
6585  *   might_resched              <- RET0
6586  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
6587  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
6588  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
6589  */
6590
6591 enum {
6592         preempt_dynamic_undefined = -1,
6593         preempt_dynamic_none,
6594         preempt_dynamic_voluntary,
6595         preempt_dynamic_full,
6596 };
6597
6598 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
6599
6600 int sched_dynamic_mode(const char *str)
6601 {
6602         if (!strcmp(str, "none"))
6603                 return preempt_dynamic_none;
6604
6605         if (!strcmp(str, "voluntary"))
6606                 return preempt_dynamic_voluntary;
6607
6608         if (!strcmp(str, "full"))
6609                 return preempt_dynamic_full;
6610
6611         return -EINVAL;
6612 }
6613
6614 void sched_dynamic_update(int mode)
6615 {
6616         /*
6617          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
6618          * the ZERO state, which is invalid.
6619          */
6620         static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6621         static_call_update(might_resched, __cond_resched);
6622         static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6623         static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6624         static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
6625
6626         switch (mode) {
6627         case preempt_dynamic_none:
6628                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6629                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
6630                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
6631                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
6632                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
6633                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
6634                 break;
6635
6636         case preempt_dynamic_voluntary:
6637                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6638                 static_call_update(might_resched, __cond_resched);
6639                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
6640                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
6641                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
6642                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
6643                 break;
6644
6645         case preempt_dynamic_full:
6646                 static_call_update(cond_resched, (void *)&__static_call_return0);
6647                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
6648                 static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6649                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6650                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
6651                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
6652                 break;
6653         }
6654
6655         preempt_dynamic_mode = mode;
6656 }
6657
6658 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
6659 {
6660         int mode = sched_dynamic_mode(str);
6661         if (mode < 0) {
6662                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
6663                 return 0;
6664         }
6665
6666         sched_dynamic_update(mode);
6667         return 1;
6668 }
6669 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
6670
6671 static void __init preempt_dynamic_init(void)
6672 {
6673         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
6674                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
6675                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
6676                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
6677                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
6678                 } else {
6679                         /* Default static call setting, nothing to do */
6680                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
6681                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
6682                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
6683                 }
6684         }
6685 }
6686
6687 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
6688
6689 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
6690
6691 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
6692
6693 /*
6694  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6695  * off of irq context.
6696  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6697  * protect us against recursive calling from irq.
6698  */
6699 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6700 {
6701         enum ctx_state prev_state;
6702
6703         /* Catch callers which need to be fixed */
6704         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
6705
6706         prev_state = exception_enter();
6707
6708         do {
6709                 preempt_disable();
6710                 local_irq_enable();
6711                 __schedule(SM_PREEMPT);
6712                 local_irq_disable();
6713                 sched_preempt_enable_no_resched();
6714         } while (need_resched());
6715
6716         exception_exit(prev_state);
6717 }
6718
6719 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
6720                           void *key)
6721 {
6722         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
6723         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
6724 }
6725 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
6726
6727 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
6728 {
6729         if (dl_prio(prio))
6730                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6731         else if (rt_prio(prio))
6732                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6733         else
6734                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6735
6736         p->prio = prio;
6737 }
6738
6739 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6740
6741 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
6742 {
6743         if (pi_task)
6744                 prio = min(prio, pi_task->prio);
6745
6746         return prio;
6747 }
6748
6749 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6750 {
6751         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
6752
6753         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
6754 }
6755
6756 /*
6757  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6758  * @p: task to boost
6759  * @pi_task: donor task
6760  *
6761  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6762  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6763  *
6764  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
6765  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
6766  */
6767 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
6768 {
6769         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
6770                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6771         const struct sched_class *prev_class;
6772         struct rq_flags rf;
6773         struct rq *rq;
6774
6775         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
6776         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
6777
6778         /*
6779          * If nothing changed; bail early.
6780          */
6781         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6782                 return;
6783
6784         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
6785         update_rq_clock(rq);
6786         /*
6787          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
6788          * either lock.
6789          *
6790          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
6791          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
6792          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
6793          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
6794          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
6795          */
6796         p->pi_top_task = pi_task;
6797
6798         /*
6799          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
6800          */
6801         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6802                 goto out_unlock;
6803
6804         /*
6805          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
6806          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
6807          *
6808          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
6809          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
6810          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
6811          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
6812          * with interrupts disabled and will complete the lock
6813          * protected section without being interrupted. So there is no
6814          * real need to boost.
6815          */
6816         if (unlikely(p == rq->idle)) {
6817                 WARN_ON(p != rq->curr);
6818                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
6819                 goto out_unlock;
6820         }
6821
6822         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
6823         oldprio = p->prio;
6824
6825         if (oldprio == prio)
6826                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
6827
6828         prev_class = p->sched_class;
6829         queued = task_on_rq_queued(p);
6830         running = task_current(rq, p);
6831         if (queued)
6832                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
6833         if (running)
6834                 put_prev_task(rq, p);
6835
6836         /*
6837          * Boosting condition are:
6838          * 1. -rt task is running and holds mutex A
6839          *      --> -dl task blocks on mutex A
6840          *
6841          * 2. -dl task is running and holds mutex A
6842          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
6843          *          running task
6844          */
6845         if (dl_prio(prio)) {
6846                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
6847                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
6848                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
6849                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
6850                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
6851                 } else {
6852                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6853                 }
6854         } else if (rt_prio(prio)) {
6855                 if (dl_prio(oldprio))
6856                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6857                 if (oldprio < prio)
6858                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
6859         } else {
6860                 if (dl_prio(oldprio))
6861                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6862                 if (rt_prio(oldprio))
6863                         p->rt.timeout = 0;
6864         }
6865
6866         __setscheduler_prio(p, prio);
6867
6868         if (queued)
6869                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
6870         if (running)
6871                 set_next_task(rq, p);
6872
6873         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6874 out_unlock:
6875         /* Avoid rq from going away on us: */
6876         preempt_disable();
6877
6878         rq_unpin_lock(rq, &rf);
6879         __balance_callbacks(rq);
6880         raw_spin_rq_unlock(rq);
6881
6882         preempt_enable();
6883 }
6884 #else
6885 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6886 {
6887         return prio;
6888 }
6889 #endif
6890
6891 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6892 {
6893         bool queued, running;
6894         int old_prio;
6895         struct rq_flags rf;
6896         struct rq *rq;
6897
6898         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6899                 return;
6900         /*
6901          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6902          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6903          */
6904         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6905         update_rq_clock(rq);
6906
6907         /*
6908          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6909          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6910          * it won't have any effect on scheduling until the task is
6911          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
6912          */
6913         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
6914                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6915                 goto out_unlock;
6916         }
6917         queued = task_on_rq_queued(p);
6918         running = task_current(rq, p);
6919         if (queued)
6920                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
6921         if (running)
6922                 put_prev_task(rq, p);
6923
6924         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6925         set_load_weight(p, true);
6926         old_prio = p->prio;
6927         p->prio = effective_prio(p);
6928
6929         if (queued)
6930                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
6931         if (running)
6932                 set_next_task(rq, p);
6933
6934         /*
6935          * If the task increased its priority or is running and
6936          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6937          */
6938         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
6939
6940 out_unlock:
6941         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6942 }
6943 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6944
6945 /*
6946  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6947  * @p: task
6948  * @nice: nice value
6949  */
6950 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6951 {
6952         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
6953         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
6954
6955         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
6956                 capable(CAP_SYS_NICE));
6957 }
6958
6959 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6960
6961 /*
6962  * sys_nice - change the priority of the current process.
6963  * @increment: priority increment
6964  *
6965  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6966  * does similar things.
6967  */
6968 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6969 {
6970         long nice, retval;
6971
6972         /*
6973          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6974          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6975          * and we have a single winner.
6976          */
6977         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
6978         nice = task_nice(current) + increment;
6979
6980         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
6981         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6982                 return -EPERM;
6983
6984         retval = security_task_setnice(current, nice);
6985         if (retval)
6986                 return retval;
6987
6988         set_user_nice(current, nice);
6989         return 0;
6990 }
6991
6992 #endif
6993
6994 /**
6995  * task_prio - return the priority value of a given task.
6996  * @p: the task in question.
6997  *
6998  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
6999  *
7000  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7001  *
7002  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7003  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7004  * deadline                     -101             -1           0
7005  */
7006 int task_prio(const struct task_struct *p)
7007 {
7008         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7009 }
7010
7011 /**
7012  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7013  * @cpu: the processor in question.
7014  *
7015  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7016  */
7017 int idle_cpu(int cpu)
7018 {
7019         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7020
7021         if (rq->curr != rq->idle)
7022                 return 0;
7023
7024         if (rq->nr_running)
7025                 return 0;
7026
7027 #ifdef CONFIG_SMP
7028         if (rq->ttwu_pending)
7029                 return 0;
7030 #endif
7031
7032         return 1;
7033 }
7034
7035 /**
7036  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7037  * @cpu: the CPU in question.
7038  *
7039  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7040  */
7041 int available_idle_cpu(int cpu)
7042 {
7043         if (!idle_cpu(cpu))
7044                 return 0;
7045
7046         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7047                 return 0;
7048
7049         return 1;
7050 }
7051
7052 /**
7053  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7054  * @cpu: the processor in question.
7055  *
7056  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7057  */
7058 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7059 {
7060         return cpu_rq(cpu)->idle;
7061 }
7062
7063 #ifdef CONFIG_SMP
7064 /*
7065  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7066  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7067  *
7068  * The scheduler tracks the following metrics:
7069  *
7070  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7071  *   cpu_bw_dl()
7072  *
7073  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7074  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7075  *
7076  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7077  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7078  * in the irq utilization.
7079  *
7080  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7081  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7082  * required to meet deadlines.
7083  */
7084 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7085                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
7086                                  struct task_struct *p)
7087 {
7088         unsigned long dl_util, util, irq;
7089         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7090
7091         if (!uclamp_is_used() &&
7092             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
7093                 return max;
7094         }
7095
7096         /*
7097          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7098          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7099          * update_irq_load_avg().
7100          */
7101         irq = cpu_util_irq(rq);
7102         if (unlikely(irq >= max))
7103                 return max;
7104
7105         /*
7106          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7107          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7108          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7109          * to obtain the CPU's actual utilization.
7110          *
7111          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
7112          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
7113          * tasks.
7114          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
7115          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
7116          */
7117         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7118         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7119                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
7120
7121         dl_util = cpu_util_dl(rq);
7122
7123         /*
7124          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
7125          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
7126          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
7127          * that we select f_max when there is no idle time.
7128          *
7129          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
7130          * saturation when we should -- something for later.
7131          */
7132         if (util + dl_util >= max)
7133                 return max;
7134
7135         /*
7136          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
7137          * include util_dl and ignore dl_bw.
7138          */
7139         if (type == ENERGY_UTIL)
7140                 util += dl_util;
7141
7142         /*
7143          * There is still idle time; further improve the number by using the
7144          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7145          * need to scale the task numbers:
7146          *
7147          *              max - irq
7148          *   U' = irq + --------- * U
7149          *                 max
7150          */
7151         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
7152         util += irq;
7153
7154         /*
7155          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
7156          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
7157          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
7158          * periods of time.
7159          *
7160          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
7161          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
7162          * an interface. So, we only do the latter for now.
7163          */
7164         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7165                 util += cpu_bw_dl(rq);
7166
7167         return min(max, util);
7168 }
7169
7170 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
7171 {
7172         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu), max,
7173                                   ENERGY_UTIL, NULL);
7174 }
7175 #endif /* CONFIG_SMP */
7176
7177 /**
7178  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7179  * @pid: the pid in question.
7180  *
7181  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7182  */
7183 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7184 {
7185         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7186 }
7187
7188 /*
7189  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7190  * it calls know not to change it.
7191  */
7192 #define SETPARAM_POLICY -1
7193
7194 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7195                 const struct sched_attr *attr)
7196 {
7197         int policy = attr->sched_policy;
7198
7199         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7200                 policy = p->policy;
7201
7202         p->policy = policy;
7203
7204         if (dl_policy(policy))
7205                 __setparam_dl(p, attr);
7206         else if (fair_policy(policy))
7207                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7208
7209         /*
7210          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7211          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7212          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7213          */
7214         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7215         p->normal_prio = normal_prio(p);
7216         set_load_weight(p, true);
7217 }
7218
7219 /*
7220  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7221  */
7222 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7223 {
7224         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7225         bool match;
7226
7227         rcu_read_lock();
7228         pcred = __task_cred(p);
7229         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7230                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7231         rcu_read_unlock();
7232         return match;
7233 }
7234
7235 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7236                                 const struct sched_attr *attr,
7237                                 bool user, bool pi)
7238 {
7239         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7240         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7241         const struct sched_class *prev_class;
7242         struct callback_head *head;
7243         struct rq_flags rf;
7244         int reset_on_fork;
7245         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7246         struct rq *rq;
7247
7248         /* The pi code expects interrupts enabled */
7249         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7250 recheck:
7251         /* Double check policy once rq lock held: */
7252         if (policy < 0) {
7253                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7254                 policy = oldpolicy = p->policy;
7255         } else {
7256                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7257
7258                 if (!valid_policy(policy))
7259                         return -EINVAL;
7260         }
7261
7262         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7263                 return -EINVAL;
7264
7265         /*
7266          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7267          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7268          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7269          */
7270         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7271                 return -EINVAL;
7272         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7273             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7274                 return -EINVAL;
7275
7276         /*
7277          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
7278          */
7279         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
7280                 if (fair_policy(policy)) {
7281                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7282                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
7283                                 return -EPERM;
7284                 }
7285
7286                 if (rt_policy(policy)) {
7287                         unsigned long rlim_rtprio =
7288                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7289
7290                         /* Can't set/change the rt policy: */
7291                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7292                                 return -EPERM;
7293
7294                         /* Can't increase priority: */
7295                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7296                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7297                                 return -EPERM;
7298                 }
7299
7300                  /*
7301                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7302                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
7303                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7304                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7305                   */
7306                 if (dl_policy(policy))
7307                         return -EPERM;
7308
7309                 /*
7310                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7311                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7312                  */
7313                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7314                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
7315                                 return -EPERM;
7316                 }
7317
7318                 /* Can't change other user's priorities: */
7319                 if (!check_same_owner(p))
7320                         return -EPERM;
7321
7322                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7323                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7324                         return -EPERM;
7325         }
7326
7327         if (user) {
7328                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7329                         return -EINVAL;
7330
7331                 retval = security_task_setscheduler(p);
7332                 if (retval)
7333                         return retval;
7334         }
7335
7336         /* Update task specific "requested" clamps */
7337         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7338                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7339                 if (retval)
7340                         return retval;
7341         }
7342
7343         if (pi)
7344                 cpuset_read_lock();
7345
7346         /*
7347          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7348          * changing the priority of the task:
7349          *
7350          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7351          * runqueue lock must be held.
7352          */
7353         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7354         update_rq_clock(rq);
7355
7356         /*
7357          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7358          */
7359         if (p == rq->stop) {
7360                 retval = -EINVAL;
7361                 goto unlock;
7362         }
7363
7364         /*
7365          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7366          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7367          */
7368         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7369                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7370                         goto change;
7371                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7372                         goto change;
7373                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7374                         goto change;
7375                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7376                         goto change;
7377
7378                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7379                 retval = 0;
7380                 goto unlock;
7381         }
7382 change:
7383
7384         if (user) {
7385 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7386                 /*
7387                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7388                  * assigned.
7389                  */
7390                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7391                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7392                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7393                         retval = -EPERM;
7394                         goto unlock;
7395                 }
7396 #endif
7397 #ifdef CONFIG_SMP
7398                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7399                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7400                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7401
7402                         /*
7403                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7404                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7405                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7406                          */
7407                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7408                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7409                                 retval = -EPERM;
7410                                 goto unlock;
7411                         }
7412                 }
7413 #endif
7414         }
7415
7416         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7417         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7418                 policy = oldpolicy = -1;
7419                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7420                 if (pi)
7421                         cpuset_read_unlock();
7422                 goto recheck;
7423         }
7424
7425         /*
7426          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7427          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7428          * is available.
7429          */
7430         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7431                 retval = -EBUSY;
7432                 goto unlock;
7433         }
7434
7435         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7436         oldprio = p->prio;
7437
7438         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7439         if (pi) {
7440                 /*
7441                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7442                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7443                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7444                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7445                  * itself.
7446                  */
7447                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7448                 if (newprio == oldprio)
7449                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7450         }
7451
7452         queued = task_on_rq_queued(p);
7453         running = task_current(rq, p);
7454         if (queued)
7455                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7456         if (running)
7457                 put_prev_task(rq, p);
7458
7459         prev_class = p->sched_class;
7460
7461         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7462                 __setscheduler_params(p, attr);
7463                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7464         }
7465         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7466
7467         if (queued) {
7468                 /*
7469                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7470                  * increased (user space view).
7471                  */
7472                 if (oldprio < p->prio)
7473                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7474
7475                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7476         }
7477         if (running)
7478                 set_next_task(rq, p);
7479
7480         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7481
7482         /* Avoid rq from going away on us: */
7483         preempt_disable();
7484         head = splice_balance_callbacks(rq);
7485         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7486
7487         if (pi) {
7488                 cpuset_read_unlock();
7489                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7490         }
7491
7492         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7493         balance_callbacks(rq, head);
7494         preempt_enable();
7495
7496         return 0;
7497
7498 unlock:
7499         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7500         if (pi)
7501                 cpuset_read_unlock();
7502         return retval;
7503 }
7504
7505 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7506                                const struct sched_param *param, bool check)
7507 {
7508         struct sched_attr attr = {
7509                 .sched_policy   = policy,
7510                 .sched_priority = param->sched_priority,
7511                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7512         };
7513
7514         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7515         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7516                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7517                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7518                 attr.sched_policy = policy;
7519         }
7520
7521         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7522 }
7523 /**
7524  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7525  * @p: the task in question.
7526  * @policy: new policy.
7527  * @param: structure containing the new RT priority.
7528  *
7529  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7530  *
7531  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7532  *
7533  * NOTE that the task may be already dead.
7534  */
7535 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7536                        const struct sched_param *param)
7537 {
7538         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7539 }
7540
7541 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7542 {
7543         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7544 }
7545
7546 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7547 {
7548         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7549 }
7550 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7551
7552 /**
7553  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7554  * @p: the task in question.
7555  * @policy: new policy.
7556  * @param: structure containing the new RT priority.
7557  *
7558  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7559  * current context has permission.  For example, this is needed in
7560  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7561  * but our caller might not have that capability.
7562  *
7563  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7564  */
7565 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7566                                const struct sched_param *param)
7567 {
7568         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7569 }
7570
7571 /*
7572  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7573  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7574  * be doing.
7575  *
7576  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7577  *
7578  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7579  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7580  * and smash them together and still expect them to work.
7581  *
7582  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7583  *
7584  *   MAX_RT_PRIO / 2
7585  *
7586  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7587  * know enough information to make a sensible choice.
7588  */
7589 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7590 {
7591         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7592         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7593 }
7594 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7595
7596 /*
7597  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7598  */
7599 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7600 {
7601         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7602         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7603 }
7604 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7605
7606 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7607 {
7608         struct sched_attr attr = {
7609                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7610                 .sched_nice = nice,
7611         };
7612         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7613 }
7614 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7615
7616 static int
7617 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7618 {
7619         struct sched_param lparam;
7620         struct task_struct *p;
7621         int retval;
7622
7623         if (!param || pid < 0)
7624                 return -EINVAL;
7625         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7626                 return -EFAULT;
7627
7628         rcu_read_lock();
7629         retval = -ESRCH;
7630         p = find_process_by_pid(pid);
7631         if (likely(p))
7632                 get_task_struct(p);
7633         rcu_read_unlock();
7634
7635         if (likely(p)) {
7636                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7637                 put_task_struct(p);
7638         }
7639
7640         return retval;
7641 }
7642
7643 /*
7644  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7645  */
7646 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7647 {
7648         u32 size;
7649         int ret;
7650
7651         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7652         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7653
7654         ret = get_user(size, &uattr->size);
7655         if (ret)
7656                 return ret;
7657
7658         /* ABI compatibility quirk: */
7659         if (!size)
7660                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
7661         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
7662                 goto err_size;
7663
7664         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
7665         if (ret) {
7666                 if (ret == -E2BIG)
7667                         goto err_size;
7668                 return ret;
7669         }
7670
7671         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
7672             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
7673                 return -EINVAL;
7674
7675         /*
7676          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
7677          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
7678          */
7679         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7680
7681         return 0;
7682
7683 err_size:
7684         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
7685         return -E2BIG;
7686 }
7687
7688 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
7689 {
7690         if (task_has_dl_policy(p))
7691                 __getparam_dl(p, attr);
7692         else if (task_has_rt_policy(p))
7693                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
7694         else
7695                 attr->sched_nice = task_nice(p);
7696 }
7697
7698 /**
7699  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
7700  * @pid: the pid in question.
7701  * @policy: new policy.
7702  * @param: structure containing the new RT priority.
7703  *
7704  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7705  */
7706 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
7707 {
7708         if (policy < 0)
7709                 return -EINVAL;
7710
7711         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
7712 }
7713
7714 /**
7715  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
7716  * @pid: the pid in question.
7717  * @param: structure containing the new RT priority.
7718  *
7719  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7720  */
7721 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7722 {
7723         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
7724 }
7725
7726 /**
7727  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
7728  * @pid: the pid in question.
7729  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7730  * @flags: for future extension.
7731  */
7732 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7733                                unsigned int, flags)
7734 {
7735         struct sched_attr attr;
7736         struct task_struct *p;
7737         int retval;
7738
7739         if (!uattr || pid < 0 || flags)
7740                 return -EINVAL;
7741
7742         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
7743         if (retval)
7744                 return retval;
7745
7746         if ((int)attr.sched_policy < 0)
7747                 return -EINVAL;
7748         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
7749                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
7750
7751         rcu_read_lock();
7752         retval = -ESRCH;
7753         p = find_process_by_pid(pid);
7754         if (likely(p))
7755                 get_task_struct(p);
7756         rcu_read_unlock();
7757
7758         if (likely(p)) {
7759                 if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
7760                         get_params(p, &attr);
7761                 retval = sched_setattr(p, &attr);
7762                 put_task_struct(p);
7763         }
7764
7765         return retval;
7766 }
7767
7768 /**
7769  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
7770  * @pid: the pid in question.
7771  *
7772  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
7773  * code.
7774  */
7775 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
7776 {
7777         struct task_struct *p;
7778         int retval;
7779
7780         if (pid < 0)
7781                 return -EINVAL;
7782
7783         retval = -ESRCH;
7784         rcu_read_lock();
7785         p = find_process_by_pid(pid);
7786         if (p) {
7787                 retval = security_task_getscheduler(p);
7788                 if (!retval)
7789                         retval = p->policy
7790                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
7791         }
7792         rcu_read_unlock();
7793         return retval;
7794 }
7795
7796 /**
7797  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
7798  * @pid: the pid in question.
7799  * @param: structure containing the RT priority.
7800  *
7801  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
7802  * code.
7803  */
7804 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7805 {
7806         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
7807         struct task_struct *p;
7808         int retval;
7809
7810         if (!param || pid < 0)
7811                 return -EINVAL;
7812
7813         rcu_read_lock();
7814         p = find_process_by_pid(pid);
7815         retval = -ESRCH;
7816         if (!p)
7817                 goto out_unlock;
7818
7819         retval = security_task_getscheduler(p);
7820         if (retval)
7821                 goto out_unlock;
7822
7823         if (task_has_rt_policy(p))
7824                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
7825         rcu_read_unlock();
7826
7827         /*
7828          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
7829          */
7830         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
7831
7832         return retval;
7833
7834 out_unlock:
7835         rcu_read_unlock();
7836         return retval;
7837 }
7838
7839 /*
7840  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
7841  * than what user-space knows about) to user-space.
7842  *
7843  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
7844  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
7845  * have the same size.
7846  */
7847 static int
7848 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
7849                         struct sched_attr *kattr,
7850                         unsigned int usize)
7851 {
7852         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
7853
7854         if (!access_ok(uattr, usize))
7855                 return -EFAULT;
7856
7857         /*
7858          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
7859          *
7860          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
7861          *
7862          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
7863          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
7864          *
7865          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
7866          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
7867          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
7868          * which is set to ksize in this case.
7869          */
7870         kattr->size = min(usize, ksize);
7871
7872         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
7873                 return -EFAULT;
7874
7875         return 0;
7876 }
7877
7878 /**
7879  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
7880  * @pid: the pid in question.
7881  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7882  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
7883  * @flags: for future extension.
7884  */
7885 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7886                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
7887 {
7888         struct sched_attr kattr = { };
7889         struct task_struct *p;
7890         int retval;
7891
7892         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
7893             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
7894                 return -EINVAL;
7895
7896         rcu_read_lock();
7897         p = find_process_by_pid(pid);
7898         retval = -ESRCH;
7899         if (!p)
7900                 goto out_unlock;
7901
7902         retval = security_task_getscheduler(p);
7903         if (retval)
7904                 goto out_unlock;
7905
7906         kattr.sched_policy = p->policy;
7907         if (p->sched_reset_on_fork)
7908                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7909         get_params(p, &kattr);
7910         kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
7911
7912 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
7913         /*
7914          * This could race with another potential updater, but this is fine
7915          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
7916          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
7917          */
7918         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
7919         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
7920 #endif
7921
7922         rcu_read_unlock();
7923
7924         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
7925
7926 out_unlock:
7927         rcu_read_unlock();
7928         return retval;
7929 }
7930
7931 #ifdef CONFIG_SMP
7932 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
7933 {
7934         int ret = 0;
7935
7936         /*
7937          * If the task isn't a deadline task or admission control is
7938          * disabled then we don't care about affinity changes.
7939          */
7940         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
7941                 return 0;
7942
7943         /*
7944          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
7945          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
7946          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
7947          * root_domain.
7948          */
7949         rcu_read_lock();
7950         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
7951                 ret = -EBUSY;
7952         rcu_read_unlock();
7953         return ret;
7954 }
7955 #endif
7956
7957 static int
7958 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
7959 {
7960         int retval;
7961         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
7962
7963         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
7964                 return -ENOMEM;
7965
7966         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
7967                 retval = -ENOMEM;
7968                 goto out_free_cpus_allowed;
7969         }
7970
7971         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
7972         cpumask_and(new_mask, mask, cpus_allowed);
7973
7974         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
7975         if (retval)
7976                 goto out_free_new_mask;
7977 again:
7978         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK | SCA_USER);
7979         if (retval)
7980                 goto out_free_new_mask;
7981
7982         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
7983         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
7984                 /*
7985                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
7986                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
7987                  */
7988                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
7989                 goto again;
7990         }
7991
7992 out_free_new_mask:
7993         free_cpumask_var(new_mask);
7994 out_free_cpus_allowed:
7995         free_cpumask_var(cpus_allowed);
7996         return retval;
7997 }
7998
7999 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8000 {
8001         struct task_struct *p;
8002         int retval;
8003
8004         rcu_read_lock();
8005
8006         p = find_process_by_pid(pid);
8007         if (!p) {
8008                 rcu_read_unlock();
8009                 return -ESRCH;
8010         }
8011
8012         /* Prevent p going away */
8013         get_task_struct(p);
8014         rcu_read_unlock();
8015
8016         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8017                 retval = -EINVAL;
8018                 goto out_put_task;
8019         }
8020
8021         if (!check_same_owner(p)) {
8022                 rcu_read_lock();
8023                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
8024                         rcu_read_unlock();
8025                         retval = -EPERM;
8026                         goto out_put_task;
8027                 }
8028                 rcu_read_unlock();
8029         }
8030
8031         retval = security_task_setscheduler(p);
8032         if (retval)
8033                 goto out_put_task;
8034
8035         retval = __sched_setaffinity(p, in_mask);
8036 out_put_task:
8037         put_task_struct(p);
8038         return retval;
8039 }
8040
8041 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8042                              struct cpumask *new_mask)
8043 {
8044         if (len < cpumask_size())
8045                 cpumask_clear(new_mask);
8046         else if (len > cpumask_size())
8047                 len = cpumask_size();
8048
8049         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8050 }
8051
8052 /**
8053  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8054  * @pid: pid of the process
8055  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8056  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8057  *
8058  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8059  */
8060 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8061                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8062 {
8063         cpumask_var_t new_mask;
8064         int retval;
8065
8066         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8067                 return -ENOMEM;
8068
8069         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8070         if (retval == 0)
8071                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8072         free_cpumask_var(new_mask);
8073         return retval;
8074 }
8075
8076 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8077 {
8078         struct task_struct *p;
8079         unsigned long flags;
8080         int retval;
8081
8082         rcu_read_lock();
8083
8084         retval = -ESRCH;
8085         p = find_process_by_pid(pid);
8086         if (!p)
8087                 goto out_unlock;
8088
8089         retval = security_task_getscheduler(p);
8090         if (retval)
8091                 goto out_unlock;
8092
8093         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
8094         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8095         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
8096
8097 out_unlock:
8098         rcu_read_unlock();
8099
8100         return retval;
8101 }
8102
8103 /**
8104  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8105  * @pid: pid of the process
8106  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8107  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8108  *
8109  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8110  * error code otherwise.
8111  */
8112 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8113                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8114 {
8115         int ret;
8116         cpumask_var_t mask;
8117
8118         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8119                 return -EINVAL;
8120         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8121                 return -EINVAL;
8122
8123         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8124                 return -ENOMEM;
8125
8126         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8127         if (ret == 0) {
8128                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8129
8130                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
8131                         ret = -EFAULT;
8132                 else
8133                         ret = retlen;
8134         }
8135         free_cpumask_var(mask);
8136
8137         return ret;
8138 }
8139
8140 static void do_sched_yield(void)
8141 {
8142         struct rq_flags rf;
8143         struct rq *rq;
8144
8145         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8146
8147         schedstat_inc(rq->yld_count);
8148         current->sched_class->yield_task(rq);
8149
8150         preempt_disable();
8151         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8152         sched_preempt_enable_no_resched();
8153
8154         schedule();
8155 }
8156
8157 /**
8158  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8159  *
8160  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8161  * other threads running on this CPU then this function will return.
8162  *
8163  * Return: 0.
8164  */
8165 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8166 {
8167         do_sched_yield();
8168         return 0;
8169 }
8170
8171 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8172 int __sched __cond_resched(void)
8173 {
8174         if (should_resched(0)) {
8175                 preempt_schedule_common();
8176                 return 1;
8177         }
8178         /*
8179          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8180          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8181          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8182          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8183          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8184          * processes executing in kernel context might never report an
8185          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8186          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8187          * is in urgent need of one.
8188          */
8189 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8190         rcu_all_qs();
8191 #endif
8192         return 0;
8193 }
8194 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8195 #endif
8196
8197 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8198 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8199 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8200
8201 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8202 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8203 #endif
8204
8205 /*
8206  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8207  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8208  *
8209  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8210  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8211  * spin_unlock(), once by hand).
8212  */
8213 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8214 {
8215         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8216         int ret = 0;
8217
8218         lockdep_assert_held(lock);
8219
8220         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8221                 spin_unlock(lock);
8222                 if (resched)
8223                         preempt_schedule_common();
8224                 else
8225                         cpu_relax();
8226                 ret = 1;
8227                 spin_lock(lock);
8228         }
8229         return ret;
8230 }
8231 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8232
8233 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8234 {
8235         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8236         int ret = 0;
8237
8238         lockdep_assert_held_read(lock);
8239
8240         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8241                 read_unlock(lock);
8242                 if (resched)
8243                         preempt_schedule_common();
8244                 else
8245                         cpu_relax();
8246                 ret = 1;
8247                 read_lock(lock);
8248         }
8249         return ret;
8250 }
8251 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8252
8253 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8254 {
8255         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8256         int ret = 0;
8257
8258         lockdep_assert_held_write(lock);
8259
8260         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8261                 write_unlock(lock);
8262                 if (resched)
8263                         preempt_schedule_common();
8264                 else
8265                         cpu_relax();
8266                 ret = 1;
8267                 write_lock(lock);
8268         }
8269         return ret;
8270 }
8271 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8272
8273 /**
8274  * yield - yield the current processor to other threads.
8275  *
8276  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8277  *
8278  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8279  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8280  * it, it's already broken.
8281  *
8282  * Typical broken usage is:
8283  *
8284  * while (!event)
8285  *      yield();
8286  *
8287  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8288  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8289  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8290  *
8291  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8292  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8293  * If you still want to use yield(), do not!
8294  */
8295 void __sched yield(void)
8296 {
8297         set_current_state(TASK_RUNNING);
8298         do_sched_yield();
8299 }
8300 EXPORT_SYMBOL(yield);
8301
8302 /**
8303  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8304  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8305  * processor it's on.
8306  * @p: target task
8307  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8308  *
8309  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8310  * can't go away on us before we can do any checks.
8311  *
8312  * Return:
8313  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8314  *      false (0) if we failed to boost the target.
8315  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8316  */
8317 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8318 {
8319         struct task_struct *curr = current;
8320         struct rq *rq, *p_rq;
8321         unsigned long flags;
8322         int yielded = 0;
8323
8324         local_irq_save(flags);
8325         rq = this_rq();
8326
8327 again:
8328         p_rq = task_rq(p);
8329         /*
8330          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8331          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8332          */
8333         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
8334                 yielded = -ESRCH;
8335                 goto out_irq;
8336         }
8337
8338         double_rq_lock(rq, p_rq);
8339         if (task_rq(p) != p_rq) {
8340                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
8341                 goto again;
8342         }
8343
8344         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8345                 goto out_unlock;
8346
8347         if (curr->sched_class != p->sched_class)
8348                 goto out_unlock;
8349
8350         if (task_running(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8351                 goto out_unlock;
8352
8353         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8354         if (yielded) {
8355                 schedstat_inc(rq->yld_count);
8356                 /*
8357                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
8358                  * fairness.
8359                  */
8360                 if (preempt && rq != p_rq)
8361                         resched_curr(p_rq);
8362         }
8363
8364 out_unlock:
8365         double_rq_unlock(rq, p_rq);
8366 out_irq:
8367         local_irq_restore(flags);
8368
8369         if (yielded > 0)
8370                 schedule();
8371
8372         return yielded;
8373 }
8374 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
8375
8376 int io_schedule_prepare(void)
8377 {
8378         int old_iowait = current->in_iowait;
8379
8380         current->in_iowait = 1;
8381         if (current->plug)
8382                 blk_flush_plug(current->plug, true);
8383
8384         return old_iowait;
8385 }
8386
8387 void io_schedule_finish(int token)
8388 {
8389         current->in_iowait = token;
8390 }
8391
8392 /*
8393  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
8394  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
8395  */
8396 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
8397 {
8398         int token;
8399         long ret;
8400
8401         token = io_schedule_prepare();
8402         ret = schedule_timeout(timeout);
8403         io_schedule_finish(token);
8404
8405         return ret;
8406 }
8407 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
8408
8409 void __sched io_schedule(void)
8410 {
8411         int token;
8412
8413         token = io_schedule_prepare();
8414         schedule();
8415         io_schedule_finish(token);
8416 }
8417 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
8418
8419 /**
8420  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
8421  * @policy: scheduling class.
8422  *
8423  * Return: On success, this syscall returns the maximum
8424  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8425  * On failure, a negative error code is returned.
8426  */
8427 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
8428 {
8429         int ret = -EINVAL;
8430
8431         switch (policy) {
8432         case SCHED_FIFO:
8433         case SCHED_RR:
8434                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
8435                 break;
8436         case SCHED_DEADLINE:
8437         case SCHED_NORMAL:
8438         case SCHED_BATCH:
8439         case SCHED_IDLE:
8440                 ret = 0;
8441                 break;
8442         }
8443         return ret;
8444 }
8445
8446 /**
8447  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
8448  * @policy: scheduling class.
8449  *
8450  * Return: On success, this syscall returns the minimum
8451  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8452  * On failure, a negative error code is returned.
8453  */
8454 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
8455 {
8456         int ret = -EINVAL;
8457
8458         switch (policy) {
8459         case SCHED_FIFO:
8460         case SCHED_RR:
8461                 ret = 1;
8462                 break;
8463         case SCHED_DEADLINE:
8464         case SCHED_NORMAL:
8465         case SCHED_BATCH:
8466         case SCHED_IDLE:
8467                 ret = 0;
8468         }
8469         return ret;
8470 }
8471
8472 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
8473 {
8474         struct task_struct *p;
8475         unsigned int time_slice;
8476         struct rq_flags rf;
8477         struct rq *rq;
8478         int retval;
8479
8480         if (pid < 0)
8481                 return -EINVAL;
8482
8483         retval = -ESRCH;
8484         rcu_read_lock();
8485         p = find_process_by_pid(pid);
8486         if (!p)
8487                 goto out_unlock;
8488
8489         retval = security_task_getscheduler(p);
8490         if (retval)
8491                 goto out_unlock;
8492
8493         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8494         time_slice = 0;
8495         if (p->sched_class->get_rr_interval)
8496                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
8497         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8498
8499         rcu_read_unlock();
8500         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
8501         return 0;
8502
8503 out_unlock:
8504         rcu_read_unlock();
8505         return retval;
8506 }
8507
8508 /**
8509  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
8510  * @pid: pid of the process.
8511  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
8512  *
8513  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
8514  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
8515  *
8516  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
8517  * an error code.
8518  */
8519 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
8520                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
8521 {
8522         struct timespec64 t;
8523         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8524
8525         if (retval == 0)
8526                 retval = put_timespec64(&t, interval);
8527
8528         return retval;
8529 }
8530
8531 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
8532 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
8533                 struct old_timespec32 __user *, interval)
8534 {
8535         struct timespec64 t;
8536         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8537
8538         if (retval == 0)
8539                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
8540         return retval;
8541 }
8542 #endif
8543
8544 void sched_show_task(struct task_struct *p)
8545 {
8546         unsigned long free = 0;
8547         int ppid;
8548
8549         if (!try_get_task_stack(p))
8550                 return;
8551
8552         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
8553
8554         if (task_is_running(p))
8555                 pr_cont("  running task    ");
8556 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
8557         free = stack_not_used(p);
8558 #endif
8559         ppid = 0;
8560         rcu_read_lock();
8561         if (pid_alive(p))
8562                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
8563         rcu_read_unlock();
8564         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
8565                 free, task_pid_nr(p), ppid,
8566                 read_task_thread_flags(p));
8567
8568         print_worker_info(KERN_INFO, p);
8569         print_stop_info(KERN_INFO, p);
8570         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
8571         put_task_stack(p);
8572 }
8573 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
8574
8575 static inline bool
8576 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
8577 {
8578         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
8579
8580         /* no filter, everything matches */
8581         if (!state_filter)
8582                 return true;
8583
8584         /* filter, but doesn't match */
8585         if (!(state & state_filter))
8586                 return false;
8587
8588         /*
8589          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
8590          * TASK_KILLABLE).
8591          */
8592         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && state == TASK_IDLE)
8593                 return false;
8594
8595         return true;
8596 }
8597
8598
8599 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
8600 {
8601         struct task_struct *g, *p;
8602
8603         rcu_read_lock();
8604         for_each_process_thread(g, p) {
8605                 /*
8606                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
8607                  * console might take a lot of time:
8608                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
8609                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
8610                  * an IPI.
8611                  */
8612                 touch_nmi_watchdog();
8613                 touch_all_softlockup_watchdogs();
8614                 if (state_filter_match(state_filter, p))
8615                         sched_show_task(p);
8616         }
8617
8618 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8619         if (!state_filter)
8620                 sysrq_sched_debug_show();
8621 #endif
8622         rcu_read_unlock();
8623         /*
8624          * Only show locks if all tasks are dumped:
8625          */
8626         if (!state_filter)
8627                 debug_show_all_locks();
8628 }
8629
8630 /**
8631  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
8632  * @idle: task in question
8633  * @cpu: CPU the idle task belongs to
8634  *
8635  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
8636  * flag, to make booting more robust.
8637  */
8638 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
8639 {
8640         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8641         unsigned long flags;
8642
8643         __sched_fork(0, idle);
8644
8645         /*
8646          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
8647          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
8648          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
8649          * kthreads.
8650          */
8651         set_kthread_struct(idle);
8652
8653         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
8654         raw_spin_rq_lock(rq);
8655
8656         idle->__state = TASK_RUNNING;
8657         idle->se.exec_start = sched_clock();
8658         /*
8659          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
8660          * look like a proper per-CPU kthread.
8661          */
8662         idle->flags |= PF_IDLE | PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
8663         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
8664
8665 #ifdef CONFIG_SMP
8666         /*
8667          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
8668          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
8669          *
8670          * And since this is boot we can forgo the serialization.
8671          */
8672         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
8673 #endif
8674         /*
8675          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
8676          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
8677          * lockdep check in task_group() will fail.
8678          *
8679          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
8680          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
8681          *
8682          * Silence PROVE_RCU
8683          */
8684         rcu_read_lock();
8685         __set_task_cpu(idle, cpu);
8686         rcu_read_unlock();
8687
8688         rq->idle = idle;
8689         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
8690         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
8691 #ifdef CONFIG_SMP
8692         idle->on_cpu = 1;
8693 #endif
8694         raw_spin_rq_unlock(rq);
8695         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
8696
8697         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
8698         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
8699
8700         /*
8701          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
8702          */
8703         idle->sched_class = &idle_sched_class;
8704         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
8705         vtime_init_idle(idle, cpu);
8706 #ifdef CONFIG_SMP
8707         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
8708 #endif
8709 }
8710
8711 #ifdef CONFIG_SMP
8712
8713 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
8714                               const struct cpumask *trial)
8715 {
8716         int ret = 1;
8717
8718         if (!cpumask_weight(cur))
8719                 return ret;
8720
8721         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
8722
8723         return ret;
8724 }
8725
8726 int task_can_attach(struct task_struct *p,
8727                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
8728 {
8729         int ret = 0;
8730
8731         /*
8732          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
8733          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
8734          * affinity and isolating such threads by their set of
8735          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
8736          * applicable for such threads.  This prevents checking for
8737          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
8738          * before cpus_mask may be changed.
8739          */
8740         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8741                 ret = -EINVAL;
8742                 goto out;
8743         }
8744
8745         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
8746                                               cs_cpus_allowed))
8747                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
8748
8749 out:
8750         return ret;
8751 }
8752
8753 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
8754
8755 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
8756 /* Migrate current task p to target_cpu */
8757 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
8758 {
8759         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
8760         int curr_cpu = task_cpu(p);
8761
8762         if (curr_cpu == target_cpu)
8763                 return 0;
8764
8765         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
8766                 return -EINVAL;
8767
8768         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
8769
8770         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
8771         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
8772 }
8773
8774 /*
8775  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
8776  * tasks on the runqueues
8777  */
8778 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
8779 {
8780         bool queued, running;
8781         struct rq_flags rf;
8782         struct rq *rq;
8783
8784         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8785         queued = task_on_rq_queued(p);
8786         running = task_current(rq, p);
8787
8788         if (queued)
8789                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
8790         if (running)
8791                 put_prev_task(rq, p);
8792
8793         p->numa_preferred_nid = nid;
8794
8795         if (queued)
8796                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
8797         if (running)
8798                 set_next_task(rq, p);
8799         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8800 }
8801 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
8802
8803 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8804 /*
8805  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
8806  * offline.
8807  */
8808 void idle_task_exit(void)
8809 {
8810         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
8811
8812         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
8813         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
8814
8815         if (mm != &init_mm) {
8816                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
8817                 finish_arch_post_lock_switch();
8818         }
8819
8820         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
8821 }
8822
8823 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
8824 {
8825         struct task_struct *p = arg;
8826         struct rq *rq = this_rq();
8827         struct rq_flags rf;
8828         int cpu;
8829
8830         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
8831         rq_lock(rq, &rf);
8832
8833         update_rq_clock(rq);
8834
8835         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
8836                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
8837                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
8838         }
8839
8840         rq_unlock(rq, &rf);
8841         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
8842
8843         put_task_struct(p);
8844
8845         return 0;
8846 }
8847
8848 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
8849
8850 /*
8851  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
8852  *
8853  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
8854  * effective when the hotplug motion is down.
8855  */
8856 static void balance_push(struct rq *rq)
8857 {
8858         struct task_struct *push_task = rq->curr;
8859
8860         lockdep_assert_rq_held(rq);
8861
8862         /*
8863          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
8864          */
8865         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8866
8867         /*
8868          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
8869          * CPU.
8870          */
8871         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
8872                 return;
8873
8874         /*
8875          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
8876          * required to complete the hotplug process.
8877          */
8878         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
8879             is_migration_disabled(push_task)) {
8880
8881                 /*
8882                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
8883                  * up the hotplug control thread which might wait for the
8884                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
8885                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
8886                  * and can't obviously be running in parallel.
8887                  *
8888                  * On RT kernels this also has to check whether there are
8889                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
8890                  * need to leave the migrate disabled section first.
8891                  */
8892                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
8893                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
8894                         raw_spin_rq_unlock(rq);
8895                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
8896                         raw_spin_rq_lock(rq);
8897                 }
8898                 return;
8899         }
8900
8901         get_task_struct(push_task);
8902         /*
8903          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
8904          * Both preemption and IRQs are still disabled.
8905          */
8906         raw_spin_rq_unlock(rq);
8907         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
8908                             this_cpu_ptr(&push_work));
8909         /*
8910          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
8911          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
8912          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
8913          */
8914         raw_spin_rq_lock(rq);
8915 }
8916
8917 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
8918 {
8919         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8920         struct rq_flags rf;
8921
8922         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8923         if (on) {
8924                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
8925                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8926         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
8927                 rq->balance_callback = NULL;
8928         }
8929         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8930 }
8931
8932 /*
8933  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
8934  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
8935  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
8936  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
8937  */
8938 static void balance_hotplug_wait(void)
8939 {
8940         struct rq *rq = this_rq();
8941
8942         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
8943                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
8944                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8945 }
8946
8947 #else
8948
8949 static inline void balance_push(struct rq *rq)
8950 {
8951 }
8952
8953 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
8954 {
8955 }
8956
8957 static inline void balance_hotplug_wait(void)
8958 {
8959 }
8960
8961 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
8962
8963 void set_rq_online(struct rq *rq)
8964 {
8965         if (!rq->online) {
8966                 const struct sched_class *class;
8967
8968                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
8969                 rq->online = 1;
8970
8971                 for_each_class(class) {
8972                         if (class->rq_online)
8973                                 class->rq_online(rq);
8974                 }
8975         }
8976 }
8977
8978 void set_rq_offline(struct rq *rq)
8979 {
8980         if (rq->online) {
8981                 const struct sched_class *class;
8982
8983                 for_each_class(class) {
8984                         if (class->rq_offline)
8985                                 class->rq_offline(rq);
8986                 }
8987
8988                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
8989                 rq->online = 0;
8990         }
8991 }
8992
8993 /*
8994  * used to mark begin/end of suspend/resume:
8995  */
8996 static int num_cpus_frozen;
8997
8998 /*
8999  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
9000  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
9001  * around partition_sched_domains().
9002  *
9003  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
9004  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
9005  */
9006 static void cpuset_cpu_active(void)
9007 {
9008         if (cpuhp_tasks_frozen) {
9009                 /*
9010                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
9011                  * resume sequence. As long as this is not the last online
9012                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
9013                  * domain, ignoring cpusets.
9014                  */
9015                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9016                 if (--num_cpus_frozen)
9017                         return;
9018                 /*
9019                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9020                  * restore the original sched domains by considering the
9021                  * cpuset configurations.
9022                  */
9023                 cpuset_force_rebuild();
9024         }
9025         cpuset_update_active_cpus();
9026 }
9027
9028 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9029 {
9030         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9031                 if (dl_cpu_busy(cpu))
9032                         return -EBUSY;
9033                 cpuset_update_active_cpus();
9034         } else {
9035                 num_cpus_frozen++;
9036                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9037         }
9038         return 0;
9039 }
9040
9041 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9042 {
9043         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9044         struct rq_flags rf;
9045
9046         /*
9047          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9048          * regular tasks.
9049          */
9050         balance_push_set(cpu, false);
9051
9052 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9053         /*
9054          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9055          */
9056         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9057                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9058 #endif
9059         set_cpu_active(cpu, true);
9060
9061         if (sched_smp_initialized) {
9062                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9063                 cpuset_cpu_active();
9064         }
9065
9066         /*
9067          * Put the rq online, if not already. This happens:
9068          *
9069          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9070          *    after all CPUs have been brought up.
9071          *
9072          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9073          *    domains.
9074          */
9075         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9076         if (rq->rd) {
9077                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9078                 set_rq_online(rq);
9079         }
9080         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9081
9082         return 0;
9083 }
9084
9085 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9086 {
9087         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9088         struct rq_flags rf;
9089         int ret;
9090
9091         /*
9092          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9093          * load balancing when not active
9094          */
9095         nohz_balance_exit_idle(rq);
9096
9097         set_cpu_active(cpu, false);
9098
9099         /*
9100          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9101          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9102          * push those tasks away until this gets cleared, see
9103          * sched_cpu_dying().
9104          */
9105         balance_push_set(cpu, true);
9106
9107         /*
9108          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9109          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9110          * all new such users will observe it.
9111          *
9112          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9113          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9114          *
9115          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9116          */
9117         synchronize_rcu();
9118
9119         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9120         if (rq->rd) {
9121                 update_rq_clock(rq);
9122                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9123                 set_rq_offline(rq);
9124         }
9125         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9126
9127 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9128         /*
9129          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9130          */
9131         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9132                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9133
9134         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9135 #endif
9136
9137         if (!sched_smp_initialized)
9138                 return 0;
9139
9140         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9141         if (ret) {
9142                 balance_push_set(cpu, false);
9143                 set_cpu_active(cpu, true);
9144                 return ret;
9145         }
9146         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9147         return 0;
9148 }
9149
9150 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9151 {
9152         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9153
9154         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9155         update_max_interval();
9156 }
9157
9158 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9159 {
9160         sched_core_cpu_starting(cpu);
9161         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9162         sched_tick_start(cpu);
9163         return 0;
9164 }
9165
9166 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9167
9168 /*
9169  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9170  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9171  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9172  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9173  * any of those which might be on the way out are gone.
9174  *
9175  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9176  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9177  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9178  */
9179 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9180 {
9181         balance_hotplug_wait();
9182         return 0;
9183 }
9184
9185 /*
9186  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9187  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9188  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9189  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9190  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9191  *
9192  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9193  */
9194 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9195 {
9196         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9197
9198         if (delta)
9199                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9200 }
9201
9202 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9203 {
9204         struct task_struct *g, *p;
9205         int cpu = cpu_of(rq);
9206
9207         lockdep_assert_rq_held(rq);
9208
9209         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9210         for_each_process_thread(g, p) {
9211                 if (task_cpu(p) != cpu)
9212                         continue;
9213
9214                 if (!task_on_rq_queued(p))
9215                         continue;
9216
9217                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9218         }
9219 }
9220
9221 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9222 {
9223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9224         struct rq_flags rf;
9225
9226         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9227         sched_tick_stop(cpu);
9228
9229         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9230         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9231                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9232                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9233         }
9234         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9235
9236         calc_load_migrate(rq);
9237         update_max_interval();
9238         hrtick_clear(rq);
9239         sched_core_cpu_dying(cpu);
9240         return 0;
9241 }
9242 #endif
9243
9244 void __init sched_init_smp(void)
9245 {
9246         sched_init_numa();
9247
9248         /*
9249          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9250          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9251          * happen.
9252          */
9253         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9254         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9255         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9256
9257         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9258         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
9259                 BUG();
9260         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9261         sched_init_granularity();
9262
9263         init_sched_rt_class();
9264         init_sched_dl_class();
9265
9266         sched_smp_initialized = true;
9267 }
9268
9269 static int __init migration_init(void)
9270 {
9271         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9272         return 0;
9273 }
9274 early_initcall(migration_init);
9275
9276 #else
9277 void __init sched_init_smp(void)
9278 {
9279         sched_init_granularity();
9280 }
9281 #endif /* CONFIG_SMP */
9282
9283 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9284 {
9285         return in_lock_functions(addr) ||
9286                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9287                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9288 }
9289
9290 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9291 /*
9292  * Default task group.
9293  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9294  */
9295 struct task_group root_task_group;
9296 LIST_HEAD(task_groups);
9297
9298 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9299 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
9300 #endif
9301
9302 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
9303 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
9304
9305 void __init sched_init(void)
9306 {
9307         unsigned long ptr = 0;
9308         int i;
9309
9310         /* Make sure the linker didn't screw up */
9311         BUG_ON(&idle_sched_class + 1 != &fair_sched_class ||
9312                &fair_sched_class + 1 != &rt_sched_class ||
9313                &rt_sched_class + 1   != &dl_sched_class);
9314 #ifdef CONFIG_SMP
9315         BUG_ON(&dl_sched_class + 1 != &stop_sched_class);
9316 #endif
9317
9318         wait_bit_init();
9319
9320 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9321         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9322 #endif
9323 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9324         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9325 #endif
9326         if (ptr) {
9327                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9328
9329 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9330                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9331                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9332
9333                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9334                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9335
9336                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9337                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
9338 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9339 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9340                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9341                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9342
9343                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9344                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9345
9346 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9347         }
9348 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9349         for_each_possible_cpu(i) {
9350                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
9351                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9352                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
9353                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9354         }
9355 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9356
9357         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9358         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9359
9360 #ifdef CONFIG_SMP
9361         init_defrootdomain();
9362 #endif
9363
9364 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9365         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9366                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9367 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9368
9369 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9370         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9371
9372         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9373         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9374         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9375         autogroup_init(&init_task);
9376 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9377
9378         for_each_possible_cpu(i) {
9379                 struct rq *rq;
9380
9381                 rq = cpu_rq(i);
9382                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9383                 rq->nr_running = 0;
9384                 rq->calc_load_active = 0;
9385                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9386                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9387                 init_rt_rq(&rq->rt);
9388                 init_dl_rq(&rq->dl);
9389 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9390                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9391                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9392                 /*
9393                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
9394                  *
9395                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9396                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
9397                  * system CPU resource is divided among the tasks of
9398                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9399                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9400                  * (se->load.weight).
9401                  *
9402                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
9403                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9404                  * then A0's share of the CPU resource is:
9405                  *
9406                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9407                  *
9408                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
9409                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
9410                  */
9411                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
9412 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9413
9414                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9415 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9416                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
9417 #endif
9418 #ifdef CONFIG_SMP
9419                 rq->sd = NULL;
9420                 rq->rd = NULL;
9421                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
9422                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9423                 rq->active_balance = 0;
9424                 rq->next_balance = jiffies;
9425                 rq->push_cpu = 0;
9426                 rq->cpu = i;
9427                 rq->online = 0;
9428                 rq->idle_stamp = 0;
9429                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9430                 rq->wake_stamp = jiffies;
9431                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
9432                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
9433
9434                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
9435
9436                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9437 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
9438                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
9439                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
9440
9441                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
9442 #endif
9443 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9444                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
9445 #endif
9446 #endif /* CONFIG_SMP */
9447                 hrtick_rq_init(rq);
9448                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9449
9450 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
9451                 rq->core = rq;
9452                 rq->core_pick = NULL;
9453                 rq->core_enabled = 0;
9454                 rq->core_tree = RB_ROOT;
9455                 rq->core_forceidle_count = 0;
9456                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
9457                 rq->core_forceidle_start = 0;
9458
9459                 rq->core_cookie = 0UL;
9460 #endif
9461         }
9462
9463         set_load_weight(&init_task, false);
9464
9465         /*
9466          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9467          */
9468         mmgrab(&init_mm);
9469         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9470
9471         /*
9472          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9473          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9474          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9475          * when this runqueue becomes "idle".
9476          */
9477         init_idle(current, smp_processor_id());
9478
9479         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9480
9481 #ifdef CONFIG_SMP
9482         idle_thread_set_boot_cpu();
9483         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
9484 #endif
9485         init_sched_fair_class();
9486
9487         psi_init();
9488
9489         init_uclamp();
9490
9491         preempt_dynamic_init();
9492
9493         scheduler_running = 1;
9494 }
9495
9496 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
9497
9498 void __might_sleep(const char *file, int line)
9499 {
9500         unsigned int state = get_current_state();
9501         /*
9502          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
9503          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
9504          * otherwise we will destroy state.
9505          */
9506         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
9507                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
9508                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
9509                         (void *)current->task_state_change,
9510                         (void *)current->task_state_change);
9511
9512         __might_resched(file, line, 0);
9513 }
9514 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9515
9516 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
9517 {
9518         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
9519                 return;
9520
9521         if (preempt_count() == preempt_offset)
9522                 return;
9523
9524         pr_err("Preemption disabled at:");
9525         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
9526 }
9527
9528 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
9529 {
9530         unsigned int nested = preempt_count();
9531
9532         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
9533
9534         return nested == offsets;
9535 }
9536
9537 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
9538 {
9539         /* Ratelimiting timestamp: */
9540         static unsigned long prev_jiffy;
9541
9542         unsigned long preempt_disable_ip;
9543
9544         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
9545         rcu_sleep_check();
9546
9547         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
9548              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
9549             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
9550             oops_in_progress)
9551                 return;
9552
9553         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9554                 return;
9555         prev_jiffy = jiffies;
9556
9557         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
9558         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
9559
9560         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9561                file, line);
9562         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
9563                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
9564                current->pid, current->comm);
9565         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
9566                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
9567
9568         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
9569                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
9570                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
9571         }
9572
9573         if (task_stack_end_corrupted(current))
9574                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
9575
9576         debug_show_held_locks(current);
9577         if (irqs_disabled())
9578                 print_irqtrace_events(current);
9579
9580         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
9581                                  preempt_disable_ip);
9582
9583         dump_stack();
9584         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9585 }
9586 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
9587
9588 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9589 {
9590         static unsigned long prev_jiffy;
9591
9592         if (irqs_disabled())
9593                 return;
9594
9595         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9596                 return;
9597
9598         if (preempt_count() > preempt_offset)
9599                 return;
9600
9601         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9602                 return;
9603         prev_jiffy = jiffies;
9604
9605         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
9606         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9607                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9608                         current->pid, current->comm);
9609
9610         debug_show_held_locks(current);
9611         dump_stack();
9612         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9613 }
9614 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
9615
9616 #ifdef CONFIG_SMP
9617 void __cant_migrate(const char *file, int line)
9618 {
9619         static unsigned long prev_jiffy;
9620
9621         if (irqs_disabled())
9622                 return;
9623
9624         if (is_migration_disabled(current))
9625                 return;
9626
9627         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9628                 return;
9629
9630         if (preempt_count() > 0)
9631                 return;
9632
9633         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9634                 return;
9635         prev_jiffy = jiffies;
9636
9637         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
9638         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
9639                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
9640                current->pid, current->comm);
9641
9642         debug_show_held_locks(current);
9643         dump_stack();
9644         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9645 }
9646 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
9647 #endif
9648 #endif
9649
9650 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9651 void normalize_rt_tasks(void)
9652 {
9653         struct task_struct *g, *p;
9654         struct sched_attr attr = {
9655                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
9656         };
9657
9658         read_lock(&tasklist_lock);
9659         for_each_process_thread(g, p) {
9660                 /*
9661                  * Only normalize user tasks:
9662                  */
9663                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
9664                         continue;
9665
9666                 p->se.exec_start = 0;
9667                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
9668                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
9669                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
9670
9671                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
9672                         /*
9673                          * Renice negative nice level userspace
9674                          * tasks back to 0:
9675                          */
9676                         if (task_nice(p) < 0)
9677                                 set_user_nice(p, 0);
9678                         continue;
9679                 }
9680
9681                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
9682         }
9683         read_unlock(&tasklist_lock);
9684 }
9685
9686 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9687
9688 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
9689 /*
9690  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
9691  *
9692  * They can only be called when the whole system has been
9693  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9694  * activity can take place. Using them for anything else would
9695  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9696  * under any other configuration.
9697  */
9698
9699 /**
9700  * curr_task - return the current task for a given CPU.
9701  * @cpu: the processor in question.
9702  *
9703  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9704  *
9705  * Return: The current task for @cpu.
9706  */
9707 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9708 {
9709         return cpu_curr(cpu);
9710 }
9711
9712 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
9713
9714 #ifdef CONFIG_IA64
9715 /**
9716  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
9717  * @cpu: the processor in question.
9718  * @p: the task pointer to set.
9719  *
9720  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9721  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9722  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
9723  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9724  * and caller must save the original value of the current task (see
9725  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9726  * re-starting the system.
9727  *
9728  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9729  */
9730 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9731 {
9732         cpu_curr(cpu) = p;
9733 }
9734
9735 #endif
9736
9737 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9738 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
9739 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
9740
9741 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
9742                                             struct task_group *parent)
9743 {
9744 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9745         enum uclamp_id clamp_id;
9746
9747         for_each_clamp_id(clamp_id) {
9748                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
9749                               uclamp_none(clamp_id), false);
9750                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
9751         }
9752 #endif
9753 }
9754
9755 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
9756 {
9757         free_fair_sched_group(tg);
9758         free_rt_sched_group(tg);
9759         autogroup_free(tg);
9760         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
9761 }
9762
9763 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
9764 {
9765         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
9766 }
9767
9768 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
9769 {
9770         unregister_fair_sched_group(tg);
9771         unregister_rt_sched_group(tg);
9772         /*
9773          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
9774          * print_cfs_stats() might run concurrently.
9775          */
9776         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
9777 }
9778
9779 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9780 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9781 {
9782         struct task_group *tg;
9783
9784         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
9785         if (!tg)
9786                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9787
9788         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9789                 goto err;
9790
9791         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9792                 goto err;
9793
9794         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
9795
9796         return tg;
9797
9798 err:
9799         sched_free_group(tg);
9800         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9801 }
9802
9803 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9804 {
9805         unsigned long flags;
9806
9807         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9808         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9809
9810         /* Root should already exist: */
9811         WARN_ON(!parent);
9812
9813         tg->parent = parent;
9814         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9815         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9816         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9817
9818         online_fair_sched_group(tg);
9819 }
9820
9821 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9822 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9823 {
9824         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
9825         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9826 }
9827
9828 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9829 {
9830         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
9831         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
9832 }
9833
9834 void sched_release_group(struct task_group *tg)
9835 {
9836         unsigned long flags;
9837
9838         /*
9839          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
9840          * sched_cfs_period_timer()).
9841          *
9842          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
9843          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
9844          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
9845          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
9846          *
9847          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
9848          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
9849          * current RCU grace period has expired.
9850          */
9851         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9852         list_del_rcu(&tg->list);
9853         list_del_rcu(&tg->siblings);
9854         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9855 }
9856
9857 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
9858 {
9859         struct task_group *tg;
9860
9861         /*
9862          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
9863          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
9864          * to prevent lockdep warnings.
9865          */
9866         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
9867                           struct task_group, css);
9868         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9869         tsk->sched_task_group = tg;
9870
9871 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9872         if (tsk->sched_class->task_change_group)
9873                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
9874         else
9875 #endif
9876                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9877 }
9878
9879 /*
9880  * Change task's runqueue when it moves between groups.
9881  *
9882  * The caller of this function should have put the task in its new group by
9883  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
9884  * its new group.
9885  */
9886 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9887 {
9888         int queued, running, queue_flags =
9889                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
9890         struct rq_flags rf;
9891         struct rq *rq;
9892
9893         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
9894         update_rq_clock(rq);
9895
9896         running = task_current(rq, tsk);
9897         queued = task_on_rq_queued(tsk);
9898
9899         if (queued)
9900                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
9901         if (running)
9902                 put_prev_task(rq, tsk);
9903
9904         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
9905
9906         if (queued)
9907                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
9908         if (running) {
9909                 set_next_task(rq, tsk);
9910                 /*
9911                  * After changing group, the running task may have joined a
9912                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
9913                  * resched to make sure that task can still run.
9914                  */
9915                 resched_curr(rq);
9916         }
9917
9918         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
9919 }
9920
9921 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
9922 {
9923         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
9924 }
9925
9926 static struct cgroup_subsys_state *
9927 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
9928 {
9929         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
9930         struct task_group *tg;
9931
9932         if (!parent) {
9933                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9934                 return &root_task_group.css;
9935         }
9936
9937         tg = sched_create_group(parent);
9938         if (IS_ERR(tg))
9939                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9940
9941         return &tg->css;
9942 }
9943
9944 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
9945 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
9946 {
9947         struct task_group *tg = css_tg(css);
9948         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
9949
9950         if (parent)
9951                 sched_online_group(tg, parent);
9952
9953 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9954         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
9955         mutex_lock(&uclamp_mutex);
9956         rcu_read_lock();
9957         cpu_util_update_eff(css);
9958         rcu_read_unlock();
9959         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
9960 #endif
9961
9962         return 0;
9963 }
9964
9965 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
9966 {
9967         struct task_group *tg = css_tg(css);
9968
9969         sched_release_group(tg);
9970 }
9971
9972 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
9973 {
9974         struct task_group *tg = css_tg(css);
9975
9976         /*
9977          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
9978          */
9979         sched_unregister_group(tg);
9980 }
9981
9982 /*
9983  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
9984  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
9985  */
9986 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
9987 {
9988         struct rq_flags rf;
9989         struct rq *rq;
9990
9991         rq = task_rq_lock(task, &rf);
9992
9993         update_rq_clock(rq);
9994         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
9995
9996         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
9997 }
9998
9999 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10000 {
10001         struct task_struct *task;
10002         struct cgroup_subsys_state *css;
10003         int ret = 0;
10004
10005         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10006 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10007                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10008                         return -EINVAL;
10009 #endif
10010                 /*
10011                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
10012                  * running, we're sure to observe its full state.
10013                  */
10014                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
10015                 /*
10016                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
10017                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
10018                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
10019                  */
10020                 if (READ_ONCE(task->__state) == TASK_NEW)
10021                         ret = -EINVAL;
10022                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
10023
10024                 if (ret)
10025                         break;
10026         }
10027         return ret;
10028 }
10029
10030 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10031 {
10032         struct task_struct *task;
10033         struct cgroup_subsys_state *css;
10034
10035         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10036                 sched_move_task(task);
10037 }
10038
10039 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10040 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10041 {
10042         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10043         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10044         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10045         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10046         enum uclamp_id clamp_id;
10047         unsigned int clamps;
10048
10049         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10050         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10051
10052         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10053                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10054                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10055
10056                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10057                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10058                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10059                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10060                         if (uc_parent &&
10061                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10062                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10063                         }
10064                 }
10065                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10066                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10067
10068                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10069                 clamps = 0x0;
10070                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10071                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10072                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10073                                 continue;
10074                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10075                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10076                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10077                 }
10078                 if (!clamps) {
10079                         css = css_rightmost_descendant(css);
10080                         continue;
10081                 }
10082
10083                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10084                 uclamp_update_active_tasks(css);
10085         }
10086 }
10087
10088 /*
10089  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10090  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10091  * character constant, use two levels of macros.
10092  */
10093 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10094 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10095
10096 struct uclamp_request {
10097 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10098 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10099         s64 percent;
10100         u64 util;
10101         int ret;
10102 };
10103
10104 static inline struct uclamp_request
10105 capacity_from_percent(char *buf)
10106 {
10107         struct uclamp_request req = {
10108                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10109                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10110                 .ret = 0,
10111         };
10112
10113         buf = strim(buf);
10114         if (strcmp(buf, "max")) {
10115                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10116                                              &req.percent);
10117                 if (req.ret)
10118                         return req;
10119                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10120                         req.ret = -ERANGE;
10121                         return req;
10122                 }
10123
10124                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10125                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10126         }
10127
10128         return req;
10129 }
10130
10131 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10132                                 size_t nbytes, loff_t off,
10133                                 enum uclamp_id clamp_id)
10134 {
10135         struct uclamp_request req;
10136         struct task_group *tg;
10137
10138         req = capacity_from_percent(buf);
10139         if (req.ret)
10140                 return req.ret;
10141
10142         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10143
10144         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10145         rcu_read_lock();
10146
10147         tg = css_tg(of_css(of));
10148         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10149                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10150
10151         /*
10152          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10153          * exact requested value
10154          */
10155         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10156
10157         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10158         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10159
10160         rcu_read_unlock();
10161         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10162
10163         return nbytes;
10164 }
10165
10166 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10167                                     char *buf, size_t nbytes,
10168                                     loff_t off)
10169 {
10170         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10171 }
10172
10173 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10174                                     char *buf, size_t nbytes,
10175                                     loff_t off)
10176 {
10177         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10178 }
10179
10180 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10181                                     enum uclamp_id clamp_id)
10182 {
10183         struct task_group *tg;
10184         u64 util_clamp;
10185         u64 percent;
10186         u32 rem;
10187
10188         rcu_read_lock();
10189         tg = css_tg(seq_css(sf));
10190         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10191         rcu_read_unlock();
10192
10193         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10194                 seq_puts(sf, "max\n");
10195                 return;
10196         }
10197
10198         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10199         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10200         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10201 }
10202
10203 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10204 {
10205         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10206         return 0;
10207 }
10208
10209 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10210 {
10211         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10212         return 0;
10213 }
10214 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10215
10216 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10217 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10218                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10219 {
10220         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10221                 shareval = MAX_SHARES;
10222         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10223 }
10224
10225 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10226                                struct cftype *cft)
10227 {
10228         struct task_group *tg = css_tg(css);
10229
10230         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10231 }
10232
10233 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10234 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10235
10236 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10237 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10238 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10239 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10240
10241 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10242
10243 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10244                                 u64 burst)
10245 {
10246         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10247         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10248
10249         if (tg == &root_task_group)
10250                 return -EINVAL;
10251
10252         /*
10253          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10254          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10255          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10256          */
10257         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10258                 return -EINVAL;
10259
10260         /*
10261          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10262          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10263          * feasibility.
10264          */
10265         if (period > max_cfs_quota_period)
10266                 return -EINVAL;
10267
10268         /*
10269          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10270          */
10271         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10272                 return -EINVAL;
10273
10274         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10275                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10276                 return -EINVAL;
10277
10278         /*
10279          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10280          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10281          */
10282         cpus_read_lock();
10283         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
10284         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10285         if (ret)
10286                 goto out_unlock;
10287
10288         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10289         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10290         /*
10291          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10292          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10293          */
10294         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10295                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10296         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
10297         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10298         cfs_b->quota = quota;
10299         cfs_b->burst = burst;
10300
10301         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10302
10303         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
10304         if (runtime_enabled)
10305                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10306
10307         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
10308
10309         for_each_online_cpu(i) {
10310                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10311                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10312                 struct rq_flags rf;
10313
10314                 rq_lock_irq(rq, &rf);
10315                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10316                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10317
10318                 if (cfs_rq->throttled)
10319                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10320                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
10321         }
10322         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10323                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10324 out_unlock:
10325         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
10326         cpus_read_unlock();
10327
10328         return ret;
10329 }
10330
10331 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10332 {
10333         u64 quota, period, burst;
10334
10335         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10336         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10337         if (cfs_quota_us < 0)
10338                 quota = RUNTIME_INF;
10339         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10340                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10341         else
10342                 return -EINVAL;
10343
10344         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10345 }
10346
10347 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10348 {
10349         u64 quota_us;
10350
10351         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10352                 return -1;
10353
10354         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10355         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10356
10357         return quota_us;
10358 }
10359
10360 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10361 {
10362         u64 quota, period, burst;
10363
10364         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10365                 return -EINVAL;
10366
10367         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10368         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10369         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10370
10371         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10372 }
10373
10374 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10375 {
10376         u64 cfs_period_us;
10377
10378         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10379         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10380
10381         return cfs_period_us;
10382 }
10383
10384 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10385 {
10386         u64 quota, period, burst;
10387
10388         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10389                 return -EINVAL;
10390
10391         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10392         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10393         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10394
10395         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10396 }
10397
10398 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10399 {
10400         u64 burst_us;
10401
10402         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10403         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10404
10405         return burst_us;
10406 }
10407
10408 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10409                                   struct cftype *cft)
10410 {
10411         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
10412 }
10413
10414 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10415                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
10416 {
10417         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
10418 }
10419
10420 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10421                                    struct cftype *cft)
10422 {
10423         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
10424 }
10425
10426 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10427                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
10428 {
10429         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
10430 }
10431
10432 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10433                                   struct cftype *cft)
10434 {
10435         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
10436 }
10437
10438 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10439                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
10440 {
10441         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
10442 }
10443
10444 struct cfs_schedulable_data {
10445         struct task_group *tg;
10446         u64 period, quota;
10447 };
10448
10449 /*
10450  * normalize group quota/period to be quota/max_period
10451  * note: units are usecs
10452  */
10453 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
10454                                struct cfs_schedulable_data *d)
10455 {
10456         u64 quota, period;
10457
10458         if (tg == d->tg) {
10459                 period = d->period;
10460                 quota = d->quota;
10461         } else {
10462                 period = tg_get_cfs_period(tg);
10463                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
10464         }
10465
10466         /* note: these should typically be equivalent */
10467         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
10468                 return RUNTIME_INF;
10469
10470         return to_ratio(period, quota);
10471 }
10472
10473 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
10474 {
10475         struct cfs_schedulable_data *d = data;
10476         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10477         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
10478
10479         if (!tg->parent) {
10480                 quota = RUNTIME_INF;
10481         } else {
10482                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
10483
10484                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
10485                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
10486
10487                 /*
10488                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
10489                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
10490                  * limit is set:
10491                  */
10492                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
10493                         quota = min(quota, parent_quota);
10494                 } else {
10495                         if (quota == RUNTIME_INF)
10496                                 quota = parent_quota;
10497                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
10498                                 return -EINVAL;
10499                 }
10500         }
10501         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
10502
10503         return 0;
10504 }
10505
10506 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
10507 {
10508         int ret;
10509         struct cfs_schedulable_data data = {
10510                 .tg = tg,
10511                 .period = period,
10512                 .quota = quota,
10513         };
10514
10515         if (quota != RUNTIME_INF) {
10516                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
10517                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
10518         }
10519
10520         rcu_read_lock();
10521         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
10522         rcu_read_unlock();
10523
10524         return ret;
10525 }
10526
10527 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
10528 {
10529         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10530         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10531
10532         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
10533         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
10534         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
10535
10536         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
10537                 struct sched_statistics *stats;
10538                 u64 ws = 0;
10539                 int i;
10540
10541                 for_each_possible_cpu(i) {
10542                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
10543                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
10544                 }
10545
10546                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
10547         }
10548
10549         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
10550         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
10551
10552         return 0;
10553 }
10554 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
10555 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10556
10557 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10558 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
10559                                 struct cftype *cft, s64 val)
10560 {
10561         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
10562 }
10563
10564 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
10565                                struct cftype *cft)
10566 {
10567         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
10568 }
10569
10570 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10571                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
10572 {
10573         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
10574 }
10575
10576 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10577                                    struct cftype *cft)
10578 {
10579         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
10580 }
10581 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10582
10583 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10584 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10585                                struct cftype *cft)
10586 {
10587         return css_tg(css)->idle;
10588 }
10589
10590 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10591                                 struct cftype *cft, s64 idle)
10592 {
10593         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
10594 }
10595 #endif
10596
10597 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
10598 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10599         {
10600                 .name = "shares",
10601                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10602                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10603         },
10604         {
10605                 .name = "idle",
10606                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10607                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10608         },
10609 #endif
10610 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10611         {
10612                 .name = "cfs_quota_us",
10613                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
10614                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
10615         },
10616         {
10617                 .name = "cfs_period_us",
10618                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
10619                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
10620         },
10621         {
10622                 .name = "cfs_burst_us",
10623                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10624                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10625         },
10626         {
10627                 .name = "stat",
10628                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
10629         },
10630 #endif
10631 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10632         {
10633                 .name = "rt_runtime_us",
10634                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10635                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10636         },
10637         {
10638                 .name = "rt_period_us",
10639                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10640                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10641         },
10642 #endif
10643 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10644         {
10645                 .name = "uclamp.min",
10646                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10647                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10648                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10649         },
10650         {
10651                 .name = "uclamp.max",
10652                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10653                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10654                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10655         },
10656 #endif
10657         { }     /* Terminate */
10658 };
10659
10660 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
10661                                struct cgroup_subsys_state *css)
10662 {
10663 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10664         {
10665                 struct task_group *tg = css_tg(css);
10666                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10667                 u64 throttled_usec, burst_usec;
10668
10669                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
10670                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
10671                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
10672                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
10673
10674                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
10675                            "nr_throttled %d\n"
10676                            "throttled_usec %llu\n"
10677                            "nr_bursts %d\n"
10678                            "burst_usec %llu\n",
10679                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
10680                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
10681         }
10682 #endif
10683         return 0;
10684 }
10685
10686 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10687 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10688                                struct cftype *cft)
10689 {
10690         struct task_group *tg = css_tg(css);
10691         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
10692
10693         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
10694 }
10695
10696 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10697                                 struct cftype *cft, u64 weight)
10698 {
10699         /*
10700          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
10701          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
10702          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
10703          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
10704          * the original value over the entire range.
10705          */
10706         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
10707                 return -ERANGE;
10708
10709         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
10710
10711         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10712 }
10713
10714 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10715                                     struct cftype *cft)
10716 {
10717         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
10718         int last_delta = INT_MAX;
10719         int prio, delta;
10720
10721         /* find the closest nice value to the current weight */
10722         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
10723                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
10724                 if (delta >= last_delta)
10725                         break;
10726                 last_delta = delta;
10727         }
10728
10729         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
10730 }
10731
10732 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10733                                      struct cftype *cft, s64 nice)
10734 {
10735         unsigned long weight;
10736         int idx;
10737
10738         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
10739                 return -ERANGE;
10740
10741         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
10742         idx = array_index_nospec(idx, 40);
10743         weight = sched_prio_to_weight[idx];
10744
10745         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10746 }
10747 #endif
10748
10749 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
10750                                                   long period, long quota)
10751 {
10752         if (quota < 0)
10753                 seq_puts(sf, "max");
10754         else
10755                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
10756
10757         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
10758 }
10759
10760 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
10761 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
10762                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
10763 {
10764         char tok[21];   /* U64_MAX */
10765
10766         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
10767                 return -EINVAL;
10768
10769         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
10770
10771         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
10772                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
10773         else if (!strcmp(tok, "max"))
10774                 *quotap = RUNTIME_INF;
10775         else
10776                 return -EINVAL;
10777
10778         return 0;
10779 }
10780
10781 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10782 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10783 {
10784         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10785
10786         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
10787         return 0;
10788 }
10789
10790 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10791                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
10792 {
10793         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
10794         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
10795         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
10796         u64 quota;
10797         int ret;
10798
10799         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
10800         if (!ret)
10801                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10802         return ret ?: nbytes;
10803 }
10804 #endif
10805
10806 static struct cftype cpu_files[] = {
10807 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10808         {
10809                 .name = "weight",
10810                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10811                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
10812                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
10813         },
10814         {
10815                 .name = "weight.nice",
10816                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10817                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
10818                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
10819         },
10820         {
10821                 .name = "idle",
10822                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10823                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10824                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10825         },
10826 #endif
10827 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10828         {
10829                 .name = "max",
10830                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10831                 .seq_show = cpu_max_show,
10832                 .write = cpu_max_write,
10833         },
10834         {
10835                 .name = "max.burst",
10836                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10837                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10838                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10839         },
10840 #endif
10841 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10842         {
10843                 .name = "uclamp.min",
10844                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10845                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10846                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10847         },
10848         {
10849                 .name = "uclamp.max",
10850                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10851                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10852                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10853         },
10854 #endif
10855         { }     /* terminate */
10856 };
10857
10858 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
10859         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
10860         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
10861         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
10862         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
10863         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
10864         .fork           = cpu_cgroup_fork,
10865         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10866         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10867         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
10868         .dfl_cftypes    = cpu_files,
10869         .early_init     = true,
10870         .threaded       = true,
10871 };
10872
10873 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10874
10875 void dump_cpu_task(int cpu)
10876 {
10877         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
10878         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
10879 }
10880
10881 /*
10882  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
10883  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
10884  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
10885  * that remained on nice 0.
10886  *
10887  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
10888  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
10889  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
10890  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
10891  * the relative distance between them is ~25%.)
10892  */
10893 const int sched_prio_to_weight[40] = {
10894  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
10895  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
10896  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
10897  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
10898  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
10899  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
10900  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
10901  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
10902 };
10903
10904 /*
10905  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
10906  *
10907  * In cases where the weight does not change often, we can use the
10908  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
10909  * into multiplications:
10910  */
10911 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
10912  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
10913  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
10914  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
10915  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
10916  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
10917  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
10918  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
10919  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
10920 };
10921
10922 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
10923 {
10924         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
10925 }