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