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