Merge tag 'ptrace_stop-cleanup-for-v5.19' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kerne...
[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 #include <linux/highmem.h>
10 #include <linux/hrtimer_api.h>
11 #include <linux/ktime_api.h>
12 #include <linux/sched/signal.h>
13 #include <linux/syscalls_api.h>
14 #include <linux/debug_locks.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/capability.h>
17 #include <linux/pgtable_api.h>
18 #include <linux/wait_bit.h>
19 #include <linux/jiffies.h>
20 #include <linux/spinlock_api.h>
21 #include <linux/cpumask_api.h>
22 #include <linux/lockdep_api.h>
23 #include <linux/hardirq.h>
24 #include <linux/softirq.h>
25 #include <linux/refcount_api.h>
26 #include <linux/topology.h>
27 #include <linux/sched/clock.h>
28 #include <linux/sched/cond_resched.h>
29 #include <linux/sched/cputime.h>
30 #include <linux/sched/debug.h>
31 #include <linux/sched/hotplug.h>
32 #include <linux/sched/init.h>
33 #include <linux/sched/isolation.h>
34 #include <linux/sched/loadavg.h>
35 #include <linux/sched/mm.h>
36 #include <linux/sched/nohz.h>
37 #include <linux/sched/rseq_api.h>
38 #include <linux/sched/rt.h>
39
40 #include <linux/blkdev.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpuset.h>
43 #include <linux/delayacct.h>
44 #include <linux/init_task.h>
45 #include <linux/interrupt.h>
46 #include <linux/ioprio.h>
47 #include <linux/kallsyms.h>
48 #include <linux/kcov.h>
49 #include <linux/kprobes.h>
50 #include <linux/llist_api.h>
51 #include <linux/mmu_context.h>
52 #include <linux/mmzone.h>
53 #include <linux/mutex_api.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/nospec.h>
56 #include <linux/perf_event_api.h>
57 #include <linux/profile.h>
58 #include <linux/psi.h>
59 #include <linux/rcuwait_api.h>
60 #include <linux/sched/wake_q.h>
61 #include <linux/scs.h>
62 #include <linux/slab.h>
63 #include <linux/syscalls.h>
64 #include <linux/vtime.h>
65 #include <linux/wait_api.h>
66 #include <linux/workqueue_api.h>
67
68 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
69 # ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
70 #  include <linux/entry-common.h>
71 # endif
72 #endif
73
74 #include <uapi/linux/sched/types.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78
79 #define CREATE_TRACE_POINTS
80 #include <linux/sched/rseq_api.h>
81 #include <trace/events/sched.h>
82 #undef CREATE_TRACE_POINTS
83
84 #include "sched.h"
85 #include "stats.h"
86 #include "autogroup.h"
87
88 #include "autogroup.h"
89 #include "pelt.h"
90 #include "smp.h"
91 #include "stats.h"
92
93 #include "../workqueue_internal.h"
94 #include "../../fs/io-wq.h"
95 #include "../smpboot.h"
96
97 /*
98  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
99  * associated with them) to allow external modules to probe them.
100  */
101 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
102 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
103 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
104 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
105 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
106 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_thermal_tp);
107 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
108 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
109 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
110 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
111 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
112
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
116 /*
117  * Debugging: various feature bits
118  *
119  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
120  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
121  * at compile time and compiler optimization based on features default.
122  */
123 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
124         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
125 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
126 #include "features.h"
127         0;
128 #undef SCHED_FEAT
129
130 /*
131  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
132  * LATENCY_WARN is enabled).
133  *
134  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
135  * per boot.
136  */
137 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
138 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
139 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
140
141 /*
142  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
143  * Limited because this is done with IRQs disabled.
144  */
145 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
146 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 8;
147 #else
148 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
149 #endif
150
151 __read_mostly int scheduler_running;
152
153 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
154
155 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
156
157 /* kernel prio, less is more */
158 static inline int __task_prio(struct task_struct *p)
159 {
160         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
161                 return -2;
162
163         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
164                 return p->prio; /* [-1, 99] */
165
166         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
167                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
168
169         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
170 }
171
172 /*
173  * l(a,b)
174  * le(a,b) := !l(b,a)
175  * g(a,b)  := l(b,a)
176  * ge(a,b) := !l(a,b)
177  */
178
179 /* real prio, less is less */
180 static inline bool prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool in_fi)
181 {
182
183         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
184
185         if (-pa < -pb)
186                 return true;
187
188         if (-pb < -pa)
189                 return false;
190
191         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
192                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
193
194         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
195                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
196
197         return false;
198 }
199
200 static inline bool __sched_core_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
201 {
202         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
203                 return true;
204
205         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
206                 return false;
207
208         /* flip prio, so high prio is leftmost */
209         if (prio_less(b, a, !!task_rq(a)->core->core_forceidle_count))
210                 return true;
211
212         return false;
213 }
214
215 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
216
217 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
218 {
219         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
220 }
221
222 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
223 {
224         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
225         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
226
227         if (cookie < p->core_cookie)
228                 return -1;
229
230         if (cookie > p->core_cookie)
231                 return 1;
232
233         return 0;
234 }
235
236 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
237 {
238         rq->core->core_task_seq++;
239
240         if (!p->core_cookie)
241                 return;
242
243         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
244 }
245
246 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
247 {
248         rq->core->core_task_seq++;
249
250         if (sched_core_enqueued(p)) {
251                 rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
252                 RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
253         }
254
255         /*
256          * Migrating the last task off the cpu, with the cpu in forced idle
257          * state. Reschedule to create an accounting edge for forced idle,
258          * and re-examine whether the core is still in forced idle state.
259          */
260         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE) && rq->nr_running == 1 &&
261             rq->core->core_forceidle_count && rq->curr == rq->idle)
262                 resched_curr(rq);
263 }
264
265 /*
266  * Find left-most (aka, highest priority) task matching @cookie.
267  */
268 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
269 {
270         struct rb_node *node;
271
272         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
273         /*
274          * The idle task always matches any cookie!
275          */
276         if (!node)
277                 return idle_sched_class.pick_task(rq);
278
279         return __node_2_sc(node);
280 }
281
282 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
283 {
284         struct rb_node *node = &p->core_node;
285
286         node = rb_next(node);
287         if (!node)
288                 return NULL;
289
290         p = container_of(node, struct task_struct, core_node);
291         if (p->core_cookie != cookie)
292                 return NULL;
293
294         return p;
295 }
296
297 /*
298  * Magic required such that:
299  *
300  *      raw_spin_rq_lock(rq);
301  *      ...
302  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
303  *
304  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
305  * always agree on what rq has what lock.
306  *
307  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
308  */
309
310 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
311 static atomic_t sched_core_count;
312 static struct cpumask sched_core_mask;
313
314 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
315 {
316         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
317         int t, i = 0;
318
319         local_irq_save(*flags);
320         for_each_cpu(t, smt_mask)
321                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
322 }
323
324 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
325 {
326         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
327         int t;
328
329         for_each_cpu(t, smt_mask)
330                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
331         local_irq_restore(*flags);
332 }
333
334 static void __sched_core_flip(bool enabled)
335 {
336         unsigned long flags;
337         int cpu, t;
338
339         cpus_read_lock();
340
341         /*
342          * Toggle the online cores, one by one.
343          */
344         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
345         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
346                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
347
348                 sched_core_lock(cpu, &flags);
349
350                 for_each_cpu(t, smt_mask)
351                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
352
353                 cpu_rq(cpu)->core->core_forceidle_start = 0;
354
355                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
356
357                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
358         }
359
360         /*
361          * Toggle the offline CPUs.
362          */
363         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_possible_mask);
364         cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, cpu_online_mask);
365
366         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask)
367                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
368
369         cpus_read_unlock();
370 }
371
372 static void sched_core_assert_empty(void)
373 {
374         int cpu;
375
376         for_each_possible_cpu(cpu)
377                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
378 }
379
380 static void __sched_core_enable(void)
381 {
382         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
383         /*
384          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
385          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
386          */
387         synchronize_rcu();
388         __sched_core_flip(true);
389         sched_core_assert_empty();
390 }
391
392 static void __sched_core_disable(void)
393 {
394         sched_core_assert_empty();
395         __sched_core_flip(false);
396         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
397 }
398
399 void sched_core_get(void)
400 {
401         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
402                 return;
403
404         mutex_lock(&sched_core_mutex);
405         if (!atomic_read(&sched_core_count))
406                 __sched_core_enable();
407
408         smp_mb__before_atomic();
409         atomic_inc(&sched_core_count);
410         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
411 }
412
413 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
414 {
415         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
416                 __sched_core_disable();
417                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
418         }
419 }
420
421 void sched_core_put(void)
422 {
423         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
424
425         /*
426          * "There can be only one"
427          *
428          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
429          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
430          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
431          */
432         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
433                 schedule_work(&_work);
434 }
435
436 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
437
438 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
439 static inline void
440 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
441
442 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
443
444 /*
445  * Serialization rules:
446  *
447  * Lock order:
448  *
449  *   p->pi_lock
450  *     rq->lock
451  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
452  *
453  *  rq1->lock
454  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
455  *
456  * Regular state:
457  *
458  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
459  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
460  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
461  * to run next.
462  *
463  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
464  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
465  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
466  * ttwu_queue_wakelist() ]
467  *
468  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
469  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
470  *
471  * Special state:
472  *
473  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
474  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
475  * stable while holding either lock:
476  *
477  *  - sched_setaffinity()/
478  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
479  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
480  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
481  *                              p->se.load, p->rt_priority,
482  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
483  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
484  *  - sched_move_task()/
485  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
486  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
487  *
488  * p->state <- TASK_*:
489  *
490  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
491  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
492  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
493  *   concurrent self.
494  *
495  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
496  *
497  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
498  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
499  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
500  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
501  *
502  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
503  *
504  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
505  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
506  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
507  *
508  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
509  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
510  *
511  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
512  *
513  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
514  *
515  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
516  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
517  *
518  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
519  *
520  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
521  *
522  *  - for migration called under rq->lock:
523  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
524  *
525  *    o move_queued_task()
526  *    o detach_task()
527  *
528  *  - for migration called under double_rq_lock():
529  *
530  *    o __migrate_swap_task()
531  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
532  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
533  *    o dl_task_offline_migration()
534  *
535  */
536
537 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
538 {
539         raw_spinlock_t *lock;
540
541         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
542         preempt_disable();
543         if (sched_core_disabled()) {
544                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
545                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
546                 preempt_enable_no_resched();
547                 return;
548         }
549
550         for (;;) {
551                 lock = __rq_lockp(rq);
552                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
553                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
554                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
555                         preempt_enable_no_resched();
556                         return;
557                 }
558                 raw_spin_unlock(lock);
559         }
560 }
561
562 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
563 {
564         raw_spinlock_t *lock;
565         bool ret;
566
567         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
568         preempt_disable();
569         if (sched_core_disabled()) {
570                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
571                 preempt_enable();
572                 return ret;
573         }
574
575         for (;;) {
576                 lock = __rq_lockp(rq);
577                 ret = raw_spin_trylock(lock);
578                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
579                         preempt_enable();
580                         return ret;
581                 }
582                 raw_spin_unlock(lock);
583         }
584 }
585
586 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
587 {
588         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
589 }
590
591 #ifdef CONFIG_SMP
592 /*
593  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
594  */
595 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
596 {
597         lockdep_assert_irqs_disabled();
598
599         if (rq_order_less(rq2, rq1))
600                 swap(rq1, rq2);
601
602         raw_spin_rq_lock(rq1);
603         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
604                 raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
605
606         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
607 }
608 #endif
609
610 /*
611  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
612  */
613 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
614         __acquires(rq->lock)
615 {
616         struct rq *rq;
617
618         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
619
620         for (;;) {
621                 rq = task_rq(p);
622                 raw_spin_rq_lock(rq);
623                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
624                         rq_pin_lock(rq, rf);
625                         return rq;
626                 }
627                 raw_spin_rq_unlock(rq);
628
629                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
630                         cpu_relax();
631         }
632 }
633
634 /*
635  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
636  */
637 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
638         __acquires(p->pi_lock)
639         __acquires(rq->lock)
640 {
641         struct rq *rq;
642
643         for (;;) {
644                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
645                 rq = task_rq(p);
646                 raw_spin_rq_lock(rq);
647                 /*
648                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
649                  *
650                  *      ACQUIRE (rq->lock)
651                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
652                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
653                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
654                  *                                      [L] ->on_rq
655                  *      RELEASE (rq->lock)
656                  *
657                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
658                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
659                  *
660                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
661                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
662                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
663                  */
664                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
665                         rq_pin_lock(rq, rf);
666                         return rq;
667                 }
668                 raw_spin_rq_unlock(rq);
669                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
670
671                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
672                         cpu_relax();
673         }
674 }
675
676 /*
677  * RQ-clock updating methods:
678  */
679
680 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
681 {
682 /*
683  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
684  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
685  */
686         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
687
688 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
689         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
690
691         /*
692          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
693          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
694          * {soft,}irq region.
695          *
696          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
697          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
698          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
699          * monotonic.
700          *
701          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
702          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
703          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
704          * atomic ops.
705          */
706         if (irq_delta > delta)
707                 irq_delta = delta;
708
709         rq->prev_irq_time += irq_delta;
710         delta -= irq_delta;
711 #endif
712 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
713         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
714                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
715                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
716
717                 if (unlikely(steal > delta))
718                         steal = delta;
719
720                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
721                 delta -= steal;
722         }
723 #endif
724
725         rq->clock_task += delta;
726
727 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
728         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
729                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
730 #endif
731         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
732 }
733
734 void update_rq_clock(struct rq *rq)
735 {
736         s64 delta;
737
738         lockdep_assert_rq_held(rq);
739
740         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
741                 return;
742
743 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
744         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
745                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
746         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
747 #endif
748
749         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
750         if (delta < 0)
751                 return;
752         rq->clock += delta;
753         update_rq_clock_task(rq, delta);
754 }
755
756 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
757 /*
758  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
759  */
760
761 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
762 {
763         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
764                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
765 }
766
767 /*
768  * High-resolution timer tick.
769  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
770  */
771 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
772 {
773         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
774         struct rq_flags rf;
775
776         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
777
778         rq_lock(rq, &rf);
779         update_rq_clock(rq);
780         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
781         rq_unlock(rq, &rf);
782
783         return HRTIMER_NORESTART;
784 }
785
786 #ifdef CONFIG_SMP
787
788 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
789 {
790         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
791         ktime_t time = rq->hrtick_time;
792
793         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
794 }
795
796 /*
797  * called from hardirq (IPI) context
798  */
799 static void __hrtick_start(void *arg)
800 {
801         struct rq *rq = arg;
802         struct rq_flags rf;
803
804         rq_lock(rq, &rf);
805         __hrtick_restart(rq);
806         rq_unlock(rq, &rf);
807 }
808
809 /*
810  * Called to set the hrtick timer state.
811  *
812  * called with rq->lock held and irqs disabled
813  */
814 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
815 {
816         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
817         s64 delta;
818
819         /*
820          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
821          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
822          */
823         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
824         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
825
826         if (rq == this_rq())
827                 __hrtick_restart(rq);
828         else
829                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
830 }
831
832 #else
833 /*
834  * Called to set the hrtick timer state.
835  *
836  * called with rq->lock held and irqs disabled
837  */
838 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
839 {
840         /*
841          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
842          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
843          */
844         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
845         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
846                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
847 }
848
849 #endif /* CONFIG_SMP */
850
851 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
852 {
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
855 #endif
856         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
857         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
858 }
859 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
860 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
861 {
862 }
863
864 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
865 {
866 }
867 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
868
869 /*
870  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
871  */
872 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
873         ({                                                              \
874                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
875                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
876                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
877                                                                         \
878                 for (;;) {                                              \
879                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
880                         if (_old == _val)                               \
881                                 break;                                  \
882                         _val = _old;                                    \
883                 }                                                       \
884         _old;                                                           \
885 })
886
887 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
888 /*
889  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
890  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
891  * spurious IPIs.
892  */
893 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
894 {
895         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
896         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
897 }
898
899 /*
900  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
901  *
902  * If this returns true, then the idle task promises to call
903  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
904  */
905 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
906 {
907         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
908         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
909
910         for (;;) {
911                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
912                         return false;
913                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
914                         return true;
915                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
916                 if (old == val)
917                         break;
918                 val = old;
919         }
920         return true;
921 }
922
923 #else
924 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
925 {
926         set_tsk_need_resched(p);
927         return true;
928 }
929
930 #ifdef CONFIG_SMP
931 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
932 {
933         return false;
934 }
935 #endif
936 #endif
937
938 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
939 {
940         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
941
942         /*
943          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
944          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
945          * wakeup due to that.
946          *
947          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
948          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
949          */
950         smp_mb__before_atomic();
951         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
952                 return false;
953
954         /*
955          * The head is context local, there can be no concurrency.
956          */
957         *head->lastp = node;
958         head->lastp = &node->next;
959         return true;
960 }
961
962 /**
963  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
964  * @head: the wake_q_head to add @task to
965  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
966  *
967  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
968  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
969  * instantly.
970  *
971  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
972  * must be ready to be woken at this location.
973  */
974 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
975 {
976         if (__wake_q_add(head, task))
977                 get_task_struct(task);
978 }
979
980 /**
981  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
982  * @head: the wake_q_head to add @task to
983  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
984  *
985  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
986  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
987  * instantly.
988  *
989  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
990  * must be ready to be woken at this location.
991  *
992  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
993  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
994  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
995  * queued for wakeup.
996  */
997 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
998 {
999         if (!__wake_q_add(head, task))
1000                 put_task_struct(task);
1001 }
1002
1003 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
1004 {
1005         struct wake_q_node *node = head->first;
1006
1007         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
1008                 struct task_struct *task;
1009
1010                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
1011                 /* Task can safely be re-inserted now: */
1012                 node = node->next;
1013                 task->wake_q.next = NULL;
1014
1015                 /*
1016                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
1017                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
1018                  */
1019                 wake_up_process(task);
1020                 put_task_struct(task);
1021         }
1022 }
1023
1024 /*
1025  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
1026  *
1027  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1028  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1029  * the target CPU.
1030  */
1031 void resched_curr(struct rq *rq)
1032 {
1033         struct task_struct *curr = rq->curr;
1034         int cpu;
1035
1036         lockdep_assert_rq_held(rq);
1037
1038         if (test_tsk_need_resched(curr))
1039                 return;
1040
1041         cpu = cpu_of(rq);
1042
1043         if (cpu == smp_processor_id()) {
1044                 set_tsk_need_resched(curr);
1045                 set_preempt_need_resched();
1046                 return;
1047         }
1048
1049         if (set_nr_and_not_polling(curr))
1050                 smp_send_reschedule(cpu);
1051         else
1052                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1053 }
1054
1055 void resched_cpu(int cpu)
1056 {
1057         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1058         unsigned long flags;
1059
1060         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1061         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1062                 resched_curr(rq);
1063         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1064 }
1065
1066 #ifdef CONFIG_SMP
1067 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1068 /*
1069  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1070  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1071  *
1072  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1073  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1074  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1075  */
1076 int get_nohz_timer_target(void)
1077 {
1078         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1079         struct sched_domain *sd;
1080         const struct cpumask *hk_mask;
1081
1082         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER)) {
1083                 if (!idle_cpu(cpu))
1084                         return cpu;
1085                 default_cpu = cpu;
1086         }
1087
1088         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_TYPE_TIMER);
1089
1090         rcu_read_lock();
1091         for_each_domain(cpu, sd) {
1092                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1093                         if (cpu == i)
1094                                 continue;
1095
1096                         if (!idle_cpu(i)) {
1097                                 cpu = i;
1098                                 goto unlock;
1099                         }
1100                 }
1101         }
1102
1103         if (default_cpu == -1)
1104                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
1105         cpu = default_cpu;
1106 unlock:
1107         rcu_read_unlock();
1108         return cpu;
1109 }
1110
1111 /*
1112  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1113  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1114  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1115  * idle system the next event might even be infinite time into the
1116  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1117  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1118  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1119  * wheel for the next timer event.
1120  */
1121 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1122 {
1123         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1124
1125         if (cpu == smp_processor_id())
1126                 return;
1127
1128         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1129                 smp_send_reschedule(cpu);
1130         else
1131                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1132 }
1133
1134 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1135 {
1136         /*
1137          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1138          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1139          * If needed we can still optimize that later with an
1140          * empty IRQ.
1141          */
1142         if (cpu_is_offline(cpu))
1143                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1144         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1145                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1146                     tick_nohz_tick_stopped())
1147                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1148                 return true;
1149         }
1150
1151         return false;
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1156  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1157  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1158  */
1159 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1160 {
1161         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1162                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1163 }
1164
1165 static void nohz_csd_func(void *info)
1166 {
1167         struct rq *rq = info;
1168         int cpu = cpu_of(rq);
1169         unsigned int flags;
1170
1171         /*
1172          * Release the rq::nohz_csd.
1173          */
1174         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1175         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1176
1177         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1178         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1179                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1180                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1181         }
1182 }
1183
1184 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1185
1186 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1187 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1188 {
1189         int fifo_nr_running;
1190
1191         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1192         if (rq->dl.dl_nr_running)
1193                 return false;
1194
1195         /*
1196          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1197          * actual RR behaviour.
1198          */
1199         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1200                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1201                         return true;
1202                 else
1203                         return false;
1204         }
1205
1206         /*
1207          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1208          * forced preemption between FIFO tasks.
1209          */
1210         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1211         if (fifo_nr_running)
1212                 return true;
1213
1214         /*
1215          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1216          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1217          * preemption.
1218          */
1219         if (rq->nr_running > 1)
1220                 return false;
1221
1222         return true;
1223 }
1224 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1225 #endif /* CONFIG_SMP */
1226
1227 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1228                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1229 /*
1230  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1231  * node and @up when leaving it for the final time.
1232  *
1233  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1234  */
1235 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1236                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1237 {
1238         struct task_group *parent, *child;
1239         int ret;
1240
1241         parent = from;
1242
1243 down:
1244         ret = (*down)(parent, data);
1245         if (ret)
1246                 goto out;
1247         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1248                 parent = child;
1249                 goto down;
1250
1251 up:
1252                 continue;
1253         }
1254         ret = (*up)(parent, data);
1255         if (ret || parent == from)
1256                 goto out;
1257
1258         child = parent;
1259         parent = parent->parent;
1260         if (parent)
1261                 goto up;
1262 out:
1263         return ret;
1264 }
1265
1266 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1267 {
1268         return 0;
1269 }
1270 #endif
1271
1272 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1273 {
1274         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1275         struct load_weight *load = &p->se.load;
1276
1277         /*
1278          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1279          */
1280         if (task_has_idle_policy(p)) {
1281                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1282                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1283                 return;
1284         }
1285
1286         /*
1287          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1288          * weight
1289          */
1290         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1291                 reweight_task(p, prio);
1292         } else {
1293                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1294                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1295         }
1296 }
1297
1298 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1299 /*
1300  * Serializes updates of utilization clamp values
1301  *
1302  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1303  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1304  * support enqueue/dequeue operations.
1305  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1306  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1307  * updates or API abuses.
1308  */
1309 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1310
1311 /* Max allowed minimum utilization */
1312 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1313
1314 /* Max allowed maximum utilization */
1315 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1316
1317 /*
1318  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1319  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1320  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1321  *
1322  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1323  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1324  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1325  * battery life.
1326  *
1327  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1328  *
1329  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1330  * above.
1331  */
1332 static unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1333
1334 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1335 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1336
1337 /*
1338  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1339  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1340  * enqueue/dequeue_task().
1341  *
1342  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1343  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1344  *
1345  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1346  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1347  * functionality.
1348  *
1349  * The knobs that would enable this static key are:
1350  *
1351  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1352  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1353  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1354  */
1355 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1356
1357 /* Integer rounded range for each bucket */
1358 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1359
1360 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1361         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1362
1363 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1364 {
1365         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1366 }
1367
1368 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1369 {
1370         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1371                 return 0;
1372         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1373 }
1374
1375 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1376                                  unsigned int value, bool user_defined)
1377 {
1378         uc_se->value = value;
1379         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1380         uc_se->user_defined = user_defined;
1381 }
1382
1383 static inline unsigned int
1384 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1385                   unsigned int clamp_value)
1386 {
1387         /*
1388          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1389          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1390          * max-clamp.
1391          */
1392         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1393                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1394                 return clamp_value;
1395         }
1396
1397         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1398 }
1399
1400 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1401                                      unsigned int clamp_value)
1402 {
1403         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1404         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1405                 return;
1406
1407         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
1408 }
1409
1410 static inline
1411 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1412                                    unsigned int clamp_value)
1413 {
1414         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1415         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1416
1417         /*
1418          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1419          * top most bucket with tasks in.
1420          */
1421         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1422                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1423                         continue;
1424                 return bucket[bucket_id].value;
1425         }
1426
1427         /* No tasks -- default clamp values */
1428         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1429 }
1430
1431 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1432 {
1433         unsigned int default_util_min;
1434         struct uclamp_se *uc_se;
1435
1436         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1437
1438         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1439
1440         /* Only sync if user didn't override the default */
1441         if (uc_se->user_defined)
1442                 return;
1443
1444         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1445         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1446 }
1447
1448 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1449 {
1450         struct rq_flags rf;
1451         struct rq *rq;
1452
1453         if (!rt_task(p))
1454                 return;
1455
1456         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1457         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1458         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1459         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1460 }
1461
1462 static inline struct uclamp_se
1463 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1464 {
1465         /* Copy by value as we could modify it */
1466         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1467 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1468         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1469
1470         /*
1471          * Tasks in autogroups or root task group will be
1472          * restricted by system defaults.
1473          */
1474         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1475                 return uc_req;
1476         if (task_group(p) == &root_task_group)
1477                 return uc_req;
1478
1479         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1480         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1481         value = uc_req.value;
1482         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1483         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1484 #endif
1485
1486         return uc_req;
1487 }
1488
1489 /*
1490  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1491  * priority:
1492  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1493  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1494  *   group or in an autogroup
1495  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1496  */
1497 static inline struct uclamp_se
1498 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1499 {
1500         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1501         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1502
1503         /* System default restrictions always apply */
1504         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1505                 return uc_max;
1506
1507         return uc_req;
1508 }
1509
1510 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1511 {
1512         struct uclamp_se uc_eff;
1513
1514         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1515         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1516                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1517
1518         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1519
1520         return (unsigned long)uc_eff.value;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1525  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1526  * updates the rq's clamp value if required.
1527  *
1528  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1529  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1530  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1531  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1532  */
1533 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1534                                     enum uclamp_id clamp_id)
1535 {
1536         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1537         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1538         struct uclamp_bucket *bucket;
1539
1540         lockdep_assert_rq_held(rq);
1541
1542         /* Update task effective clamp */
1543         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1544
1545         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1546         bucket->tasks++;
1547         uc_se->active = true;
1548
1549         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1550
1551         /*
1552          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1553          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1554          */
1555         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1556                 bucket->value = uc_se->value;
1557
1558         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1559                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1564  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1565  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1566  *
1567  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1568  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1569  * enforce the expected state and warn.
1570  */
1571 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1572                                     enum uclamp_id clamp_id)
1573 {
1574         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1575         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1576         struct uclamp_bucket *bucket;
1577         unsigned int bkt_clamp;
1578         unsigned int rq_clamp;
1579
1580         lockdep_assert_rq_held(rq);
1581
1582         /*
1583          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1584          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1585          *
1586          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1587          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1588          * here.
1589          *
1590          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1591          * problem too
1592          *
1593          *      enqueue(taskA)
1594          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1595          *      enqueue(taskB)
1596          *      dequeue(taskA)
1597          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1598          *      dequeue(taskB)
1599          *
1600          * where we could end up with stale data in uc_se and
1601          * bucket[uc_se->bucket_id].
1602          *
1603          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1604          */
1605         if (unlikely(!uc_se->active))
1606                 return;
1607
1608         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1609
1610         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1611         if (likely(bucket->tasks))
1612                 bucket->tasks--;
1613
1614         uc_se->active = false;
1615
1616         /*
1617          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1618          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1619          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1620          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1621          */
1622         if (likely(bucket->tasks))
1623                 return;
1624
1625         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1626         /*
1627          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1628          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1629          */
1630         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1631         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1632                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1633                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1634         }
1635 }
1636
1637 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1638 {
1639         enum uclamp_id clamp_id;
1640
1641         /*
1642          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1643          *
1644          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1645          * sched_uclamp_used is disabled.
1646          */
1647         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1648                 return;
1649
1650         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1651                 return;
1652
1653         for_each_clamp_id(clamp_id)
1654                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1655
1656         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1657         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1658                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1659 }
1660
1661 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1662 {
1663         enum uclamp_id clamp_id;
1664
1665         /*
1666          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1667          *
1668          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1669          * sched_uclamp_used is disabled.
1670          */
1671         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1672                 return;
1673
1674         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1675                 return;
1676
1677         for_each_clamp_id(clamp_id)
1678                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1679 }
1680
1681 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1682                                       enum uclamp_id clamp_id)
1683 {
1684         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1685                 return;
1686
1687         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1688         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1689
1690         /*
1691          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1692          * active tasks on rq.
1693          */
1694         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1695                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1696 }
1697
1698 static inline void
1699 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1700 {
1701         enum uclamp_id clamp_id;
1702         struct rq_flags rf;
1703         struct rq *rq;
1704
1705         /*
1706          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1707          *
1708          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1709          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1710          * enqueues, dequeues and migration operations.
1711          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1712          */
1713         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1714
1715         /*
1716          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1717          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1718          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1719          * it will already see the updated clamp bucket value.
1720          */
1721         for_each_clamp_id(clamp_id)
1722                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1723
1724         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1725 }
1726
1727 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1728 static inline void
1729 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1730 {
1731         struct css_task_iter it;
1732         struct task_struct *p;
1733
1734         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1735         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1736                 uclamp_update_active(p);
1737         css_task_iter_end(&it);
1738 }
1739
1740 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1741 #endif
1742
1743 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1744 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1745 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1746 static void uclamp_update_root_tg(void)
1747 {
1748         struct task_group *tg = &root_task_group;
1749
1750         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1751                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1752         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1753                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1754
1755         rcu_read_lock();
1756         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1757         rcu_read_unlock();
1758 }
1759 #else
1760 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1761 #endif
1762
1763 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1764 {
1765         struct task_struct *g, *p;
1766
1767         /*
1768          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1769          *                                        uclamp_min_rt = X;
1770          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1771          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1772          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1773          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1774          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1775          *
1776          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1777          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1778          * task.
1779          */
1780         read_lock(&tasklist_lock);
1781         smp_mb__after_spinlock();
1782         read_unlock(&tasklist_lock);
1783
1784         rcu_read_lock();
1785         for_each_process_thread(g, p)
1786                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1787         rcu_read_unlock();
1788 }
1789
1790 static int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1791                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1792 {
1793         bool update_root_tg = false;
1794         int old_min, old_max, old_min_rt;
1795         int result;
1796
1797         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1798         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1799         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1800         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1801
1802         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1803         if (result)
1804                 goto undo;
1805         if (!write)
1806                 goto done;
1807
1808         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1809             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1810             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1811
1812                 result = -EINVAL;
1813                 goto undo;
1814         }
1815
1816         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1817                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1818                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1819                 update_root_tg = true;
1820         }
1821         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1822                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1823                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1824                 update_root_tg = true;
1825         }
1826
1827         if (update_root_tg) {
1828                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1829                 uclamp_update_root_tg();
1830         }
1831
1832         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1833                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1834                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1835         }
1836
1837         /*
1838          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1839          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1840          * task enqueue time.
1841          */
1842
1843         goto done;
1844
1845 undo:
1846         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1847         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1848         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1849 done:
1850         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1851
1852         return result;
1853 }
1854 #endif
1855 #endif
1856
1857 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1858                            const struct sched_attr *attr)
1859 {
1860         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1861         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1862
1863         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1864                 util_min = attr->sched_util_min;
1865
1866                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1867                         return -EINVAL;
1868         }
1869
1870         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1871                 util_max = attr->sched_util_max;
1872
1873                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1874                         return -EINVAL;
1875         }
1876
1877         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1878                 return -EINVAL;
1879
1880         /*
1881          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1882          *
1883          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1884          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1885          * scheduler locks.
1886          */
1887         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1888
1889         return 0;
1890 }
1891
1892 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1893                          enum uclamp_id clamp_id,
1894                          struct uclamp_se *uc_se)
1895 {
1896         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1897         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1898             !uc_se->user_defined)
1899                 return true;
1900
1901         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1902         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1903             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1904             attr->sched_util_min == -1) {
1905                 return true;
1906         }
1907
1908         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1909             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1910             attr->sched_util_max == -1) {
1911                 return true;
1912         }
1913
1914         return false;
1915 }
1916
1917 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1918                                   const struct sched_attr *attr)
1919 {
1920         enum uclamp_id clamp_id;
1921
1922         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1923                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1924                 unsigned int value;
1925
1926                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1927                         continue;
1928
1929                 /*
1930                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1931                  * at runtime.
1932                  */
1933                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1934                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1935                 else
1936                         value = uclamp_none(clamp_id);
1937
1938                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1939
1940         }
1941
1942         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1943                 return;
1944
1945         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1946             attr->sched_util_min != -1) {
1947                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1948                               attr->sched_util_min, true);
1949         }
1950
1951         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1952             attr->sched_util_max != -1) {
1953                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1954                               attr->sched_util_max, true);
1955         }
1956 }
1957
1958 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1959 {
1960         enum uclamp_id clamp_id;
1961
1962         /*
1963          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1964          * as the task is still at its early fork stages.
1965          */
1966         for_each_clamp_id(clamp_id)
1967                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1968
1969         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1970                 return;
1971
1972         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1973                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1974                               uclamp_none(clamp_id), false);
1975         }
1976 }
1977
1978 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1979 {
1980         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1981 }
1982
1983 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1984 {
1985         enum uclamp_id clamp_id;
1986         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1987
1988         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1989                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1990                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1991                 };
1992         }
1993
1994         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
1995 }
1996
1997 static void __init init_uclamp(void)
1998 {
1999         struct uclamp_se uc_max = {};
2000         enum uclamp_id clamp_id;
2001         int cpu;
2002
2003         for_each_possible_cpu(cpu)
2004                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
2005
2006         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2007                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
2008                               uclamp_none(clamp_id), false);
2009         }
2010
2011         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
2012         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
2013         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2014                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
2015 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
2016                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
2017                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
2018 #endif
2019         }
2020 }
2021
2022 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2023 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2024 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2025 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
2026                                   const struct sched_attr *attr)
2027 {
2028         return -EOPNOTSUPP;
2029 }
2030 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
2031                                   const struct sched_attr *attr) { }
2032 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
2033 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
2034 static inline void init_uclamp(void) { }
2035 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2036
2037 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
2038 {
2039         return task_on_rq_queued(p);
2040 }
2041
2042 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
2043 {
2044         unsigned long ip = 0;
2045         unsigned int state;
2046
2047         if (!p || p == current)
2048                 return 0;
2049
2050         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
2051         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2052         state = READ_ONCE(p->__state);
2053         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
2054         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
2055                 ip = __get_wchan(p);
2056         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2057
2058         return ip;
2059 }
2060
2061 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2062 {
2063         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2064                 update_rq_clock(rq);
2065
2066         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2067                 sched_info_enqueue(rq, p);
2068                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2069         }
2070
2071         uclamp_rq_inc(rq, p);
2072         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2073
2074         if (sched_core_enabled(rq))
2075                 sched_core_enqueue(rq, p);
2076 }
2077
2078 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2079 {
2080         if (sched_core_enabled(rq))
2081                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2082
2083         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2084                 update_rq_clock(rq);
2085
2086         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2087                 sched_info_dequeue(rq, p);
2088                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2089         }
2090
2091         uclamp_rq_dec(rq, p);
2092         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2093 }
2094
2095 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2096 {
2097         enqueue_task(rq, p, flags);
2098
2099         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2100 }
2101
2102 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2103 {
2104         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2105
2106         dequeue_task(rq, p, flags);
2107 }
2108
2109 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2110 {
2111         int prio;
2112
2113         if (dl_policy(policy))
2114                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2115         else if (rt_policy(policy))
2116                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2117         else
2118                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2119
2120         return prio;
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2125  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2126  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2127  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2128  * estimator recalculates.
2129  */
2130 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2131 {
2132         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2137  * taken into account by the scheduler. This value might
2138  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2139  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2140  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2141  */
2142 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2143 {
2144         p->normal_prio = normal_prio(p);
2145         /*
2146          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2147          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2148          * to the normal priority:
2149          */
2150         if (!rt_prio(p->prio))
2151                 return p->normal_prio;
2152         return p->prio;
2153 }
2154
2155 /**
2156  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2157  * @p: the task in question.
2158  *
2159  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2160  */
2161 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2162 {
2163         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2164 }
2165
2166 /*
2167  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2168  * use the balance_callback list if you want balancing.
2169  *
2170  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2171  * balance_callback().
2172  */
2173 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2174                                        const struct sched_class *prev_class,
2175                                        int oldprio)
2176 {
2177         if (prev_class != p->sched_class) {
2178                 if (prev_class->switched_from)
2179                         prev_class->switched_from(rq, p);
2180
2181                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2182         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2183                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2184 }
2185
2186 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2187 {
2188         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2189                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2190         else if (sched_class_above(p->sched_class, rq->curr->sched_class))
2191                 resched_curr(rq);
2192
2193         /*
2194          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2195          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2196          */
2197         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2198                 rq_clock_skip_update(rq);
2199 }
2200
2201 #ifdef CONFIG_SMP
2202
2203 static void
2204 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2205
2206 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2207                                   const struct cpumask *new_mask,
2208                                   u32 flags);
2209
2210 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2211 {
2212         if (likely(!p->migration_disabled))
2213                 return;
2214
2215         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2216                 return;
2217
2218         /*
2219          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2220          */
2221         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
2222 }
2223
2224 void migrate_disable(void)
2225 {
2226         struct task_struct *p = current;
2227
2228         if (p->migration_disabled) {
2229                 p->migration_disabled++;
2230                 return;
2231         }
2232
2233         preempt_disable();
2234         this_rq()->nr_pinned++;
2235         p->migration_disabled = 1;
2236         preempt_enable();
2237 }
2238 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2239
2240 void migrate_enable(void)
2241 {
2242         struct task_struct *p = current;
2243
2244         if (p->migration_disabled > 1) {
2245                 p->migration_disabled--;
2246                 return;
2247         }
2248
2249         if (WARN_ON_ONCE(!p->migration_disabled))
2250                 return;
2251
2252         /*
2253          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2254          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2255          */
2256         preempt_disable();
2257         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2258                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
2259         /*
2260          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2261          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2262          * select_fallback_rq) get confused.
2263          */
2264         barrier();
2265         p->migration_disabled = 0;
2266         this_rq()->nr_pinned--;
2267         preempt_enable();
2268 }
2269 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2270
2271 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2272 {
2273         return rq->nr_pinned;
2274 }
2275
2276 /*
2277  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2278  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2279  */
2280 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2281 {
2282         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2283         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2284                 return false;
2285
2286         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2287         if (is_migration_disabled(p))
2288                 return cpu_online(cpu);
2289
2290         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2291         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2292                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2293
2294         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2295         if (kthread_is_per_cpu(p))
2296                 return cpu_online(cpu);
2297
2298         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2299         if (cpu_dying(cpu))
2300                 return false;
2301
2302         /* But are allowed during online. */
2303         return cpu_online(cpu);
2304 }
2305
2306 /*
2307  * This is how migration works:
2308  *
2309  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2310  *    stop_one_cpu().
2311  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2312  *    off the CPU)
2313  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2314  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2315  *    it and puts it into the right queue.
2316  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2317  *    is done.
2318  */
2319
2320 /*
2321  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2322  *
2323  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2324  */
2325 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2326                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2327 {
2328         lockdep_assert_rq_held(rq);
2329
2330         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2331         set_task_cpu(p, new_cpu);
2332         rq_unlock(rq, rf);
2333
2334         rq = cpu_rq(new_cpu);
2335
2336         rq_lock(rq, rf);
2337         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
2338         activate_task(rq, p, 0);
2339         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2340
2341         return rq;
2342 }
2343
2344 struct migration_arg {
2345         struct task_struct              *task;
2346         int                             dest_cpu;
2347         struct set_affinity_pending     *pending;
2348 };
2349
2350 /*
2351  * @refs: number of wait_for_completion()
2352  * @stop_pending: is @stop_work in use
2353  */
2354 struct set_affinity_pending {
2355         refcount_t              refs;
2356         unsigned int            stop_pending;
2357         struct completion       done;
2358         struct cpu_stop_work    stop_work;
2359         struct migration_arg    arg;
2360 };
2361
2362 /*
2363  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2364  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2365  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2366  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2367  *
2368  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2369  * as the task is no longer on this CPU.
2370  */
2371 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2372                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2373 {
2374         /* Affinity changed (again). */
2375         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2376                 return rq;
2377
2378         update_rq_clock(rq);
2379         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2380
2381         return rq;
2382 }
2383
2384 /*
2385  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2386  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2387  * 'pushing' onto another runqueue.
2388  */
2389 static int migration_cpu_stop(void *data)
2390 {
2391         struct migration_arg *arg = data;
2392         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2393         struct task_struct *p = arg->task;
2394         struct rq *rq = this_rq();
2395         bool complete = false;
2396         struct rq_flags rf;
2397
2398         /*
2399          * The original target CPU might have gone down and we might
2400          * be on another CPU but it doesn't matter.
2401          */
2402         local_irq_save(rf.flags);
2403         /*
2404          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2405          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2406          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2407          */
2408         flush_smp_call_function_queue();
2409
2410         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2411         rq_lock(rq, &rf);
2412
2413         /*
2414          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2415          * p->migration_pending must have remained stable.
2416          */
2417         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2418
2419         /*
2420          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2421          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2422          * we're holding p->pi_lock.
2423          */
2424         if (task_rq(p) == rq) {
2425                 if (is_migration_disabled(p))
2426                         goto out;
2427
2428                 if (pending) {
2429                         p->migration_pending = NULL;
2430                         complete = true;
2431
2432                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2433                                 goto out;
2434                 }
2435
2436                 if (task_on_rq_queued(p))
2437                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2438                 else
2439                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2440
2441                 /*
2442                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2443                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2444                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2445                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2446                  */
2447
2448         } else if (pending) {
2449                 /*
2450                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2451                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2452                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2453                  *
2454                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2455                  * more likely.
2456                  */
2457
2458                 /*
2459                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2460                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2461                  * somewhere allowed, we're done.
2462                  */
2463                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2464                         p->migration_pending = NULL;
2465                         complete = true;
2466                         goto out;
2467                 }
2468
2469                 /*
2470                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2471                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2472                  * it.
2473                  */
2474                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2475                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2476                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2477                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2478                 return 0;
2479         }
2480 out:
2481         if (pending)
2482                 pending->stop_pending = false;
2483         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2484
2485         if (complete)
2486                 complete_all(&pending->done);
2487
2488         return 0;
2489 }
2490
2491 int push_cpu_stop(void *arg)
2492 {
2493         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2494         struct task_struct *p = arg;
2495
2496         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2497         raw_spin_rq_lock(rq);
2498
2499         if (task_rq(p) != rq)
2500                 goto out_unlock;
2501
2502         if (is_migration_disabled(p)) {
2503                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2504                 goto out_unlock;
2505         }
2506
2507         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2508
2509         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2510                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2511
2512         if (!lowest_rq)
2513                 goto out_unlock;
2514
2515         // XXX validate p is still the highest prio task
2516         if (task_rq(p) == rq) {
2517                 deactivate_task(rq, p, 0);
2518                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2519                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2520                 resched_curr(lowest_rq);
2521         }
2522
2523         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2524
2525 out_unlock:
2526         rq->push_busy = false;
2527         raw_spin_rq_unlock(rq);
2528         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2529
2530         put_task_struct(p);
2531         return 0;
2532 }
2533
2534 /*
2535  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2536  * actually call this function.
2537  */
2538 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2539 {
2540         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2541                 p->cpus_ptr = new_mask;
2542                 return;
2543         }
2544
2545         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2546         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2547 }
2548
2549 static void
2550 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2551 {
2552         struct rq *rq = task_rq(p);
2553         bool queued, running;
2554
2555         /*
2556          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2557          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2558          * p->pi_lock.
2559          *
2560          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2561          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2562          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2563          * before finish_task().
2564          *
2565          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2566          */
2567         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2568                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2569         else
2570                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2571
2572         queued = task_on_rq_queued(p);
2573         running = task_current(rq, p);
2574
2575         if (queued) {
2576                 /*
2577                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2578                  * holding rq->lock.
2579                  */
2580                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2581                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2582         }
2583         if (running)
2584                 put_prev_task(rq, p);
2585
2586         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2587
2588         if (queued)
2589                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2590         if (running)
2591                 set_next_task(rq, p);
2592 }
2593
2594 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2595 {
2596         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2597 }
2598
2599 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2600                       int node)
2601 {
2602         if (!src->user_cpus_ptr)
2603                 return 0;
2604
2605         dst->user_cpus_ptr = kmalloc_node(cpumask_size(), GFP_KERNEL, node);
2606         if (!dst->user_cpus_ptr)
2607                 return -ENOMEM;
2608
2609         cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2610         return 0;
2611 }
2612
2613 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2614 {
2615         struct cpumask *user_mask = NULL;
2616
2617         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2618
2619         return user_mask;
2620 }
2621
2622 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2623 {
2624         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2625 }
2626
2627 /*
2628  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2629  *
2630  *
2631  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2632  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2633  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2634  *
2635  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2636  * Consider:
2637  *
2638  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2639  *
2640  *     P0@CPU0                  P1
2641  *
2642  *     migrate_disable();
2643  *     <preempted>
2644  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2645  *
2646  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2647  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2648  * This means we need the following scheme:
2649  *
2650  *     P0@CPU0                  P1
2651  *
2652  *     migrate_disable();
2653  *     <preempted>
2654  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2655  *                                <blocks>
2656  *     <resumes>
2657  *     migrate_enable();
2658  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2659  *       <wakes local stopper>
2660  *                         `--> <woken on migration completion>
2661  *
2662  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2663  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2664  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2665  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2666  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2667  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2668  * moment.
2669  *
2670  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2671  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2672  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2673  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2674  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2675  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2676  *
2677  *
2678  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2679  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2680  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2681  * Migrate-Disable. Consider:
2682  *
2683  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2684  *
2685  *     CPU0               P1                            P2
2686  *     <P0>
2687  *       migrate_disable();
2688  *       <preempted>
2689  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2690  *                          <blocks>
2691  *     <migration/0>
2692  *       migration_cpu_stop()
2693  *         is_migration_disabled()
2694  *           <bails>
2695  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2696  *                                                         <signal completion>
2697  *                          <awakes>
2698  *
2699  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2700  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2701  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2702  */
2703 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2704                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2705 {
2706         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2707         bool stop_pending, complete = false;
2708
2709         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2710         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2711                 struct task_struct *push_task = NULL;
2712
2713                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2714                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2715                         rq->push_busy = true;
2716                         push_task = get_task_struct(p);
2717                 }
2718
2719                 /*
2720                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2721                  * then complete now.
2722                  */
2723                 pending = p->migration_pending;
2724                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2725                         p->migration_pending = NULL;
2726                         complete = true;
2727                 }
2728
2729                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2730
2731                 if (push_task) {
2732                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2733                                             p, &rq->push_work);
2734                 }
2735
2736                 if (complete)
2737                         complete_all(&pending->done);
2738
2739                 return 0;
2740         }
2741
2742         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2743                 /* serialized by p->pi_lock */
2744                 if (!p->migration_pending) {
2745                         /* Install the request */
2746                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2747                         init_completion(&my_pending.done);
2748                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2749                                 .task = p,
2750                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2751                                 .pending = &my_pending,
2752                         };
2753
2754                         p->migration_pending = &my_pending;
2755                 } else {
2756                         pending = p->migration_pending;
2757                         refcount_inc(&pending->refs);
2758                         /*
2759                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2760                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2761                          * we risk a completion of the pending despite having a
2762                          * task on a disallowed CPU.
2763                          *
2764                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2765                          */
2766                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2767                 }
2768         }
2769         pending = p->migration_pending;
2770         /*
2771          * - !MIGRATE_ENABLE:
2772          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2773          *
2774          * - MIGRATE_ENABLE:
2775          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2776          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2777          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2778          *   pending completion.
2779          *
2780          * Either way, we really should have a @pending here.
2781          */
2782         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2783                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2784                 return -EINVAL;
2785         }
2786
2787         if (task_running(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
2788                 /*
2789                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2790                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2791                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2792                  */
2793                 stop_pending = pending->stop_pending;
2794                 if (!stop_pending)
2795                         pending->stop_pending = true;
2796
2797                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2798                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2799
2800                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2801
2802                 if (!stop_pending) {
2803                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2804                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2805                 }
2806
2807                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2808                         return 0;
2809         } else {
2810
2811                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2812                         if (task_on_rq_queued(p))
2813                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2814
2815                         if (!pending->stop_pending) {
2816                                 p->migration_pending = NULL;
2817                                 complete = true;
2818                         }
2819                 }
2820                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2821
2822                 if (complete)
2823                         complete_all(&pending->done);
2824         }
2825
2826         wait_for_completion(&pending->done);
2827
2828         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2829                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2830
2831         /*
2832          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2833          * have seen the completion and decremented the refcount
2834          */
2835         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2836
2837         /* ARGH */
2838         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2839
2840         return 0;
2841 }
2842
2843 /*
2844  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
2845  */
2846 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
2847                                          const struct cpumask *new_mask,
2848                                          u32 flags,
2849                                          struct rq *rq,
2850                                          struct rq_flags *rf)
2851         __releases(rq->lock)
2852         __releases(p->pi_lock)
2853 {
2854         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
2855         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2856         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
2857         struct cpumask *user_mask = NULL;
2858         unsigned int dest_cpu;
2859         int ret = 0;
2860
2861         update_rq_clock(rq);
2862
2863         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
2864                 /*
2865                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2866                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2867                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2868                  *
2869                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2870                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2871                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2872                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2873                  */
2874                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2875         }
2876
2877         if (!kthread && !cpumask_subset(new_mask, cpu_allowed_mask)) {
2878                 ret = -EINVAL;
2879                 goto out;
2880         }
2881
2882         /*
2883          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2884          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2885          */
2886         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2887                 ret = -EINVAL;
2888                 goto out;
2889         }
2890
2891         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2892                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2893                         goto out;
2894
2895                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2896                                  is_migration_disabled(p) &&
2897                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2898                         ret = -EBUSY;
2899                         goto out;
2900                 }
2901         }
2902
2903         /*
2904          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2905          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2906          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2907          */
2908         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2909         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2910                 ret = -EINVAL;
2911                 goto out;
2912         }
2913
2914         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2915
2916         if (flags & SCA_USER)
2917                 user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
2918
2919         ret = affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, flags);
2920
2921         kfree(user_mask);
2922
2923         return ret;
2924
2925 out:
2926         task_rq_unlock(rq, p, rf);
2927
2928         return ret;
2929 }
2930
2931 /*
2932  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2933  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2934  * is removed from the allowed bitmask.
2935  *
2936  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2937  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2938  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2939  */
2940 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2941                                   const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2942 {
2943         struct rq_flags rf;
2944         struct rq *rq;
2945
2946         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2947         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, flags, rq, &rf);
2948 }
2949
2950 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2951 {
2952         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2953 }
2954 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2955
2956 /*
2957  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
2958  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask
2959  * and pointing @p->user_cpus_ptr to a copy of the old mask.
2960  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
2961  * -EINVAL.
2962  */
2963 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2964                                      struct cpumask *new_mask,
2965                                      const struct cpumask *subset_mask)
2966 {
2967         struct cpumask *user_mask = NULL;
2968         struct rq_flags rf;
2969         struct rq *rq;
2970         int err;
2971
2972         if (!p->user_cpus_ptr) {
2973                 user_mask = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
2974                 if (!user_mask)
2975                         return -ENOMEM;
2976         }
2977
2978         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2979
2980         /*
2981          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
2982          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
2983          * mask entirely.
2984          */
2985         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
2986                 err = -EPERM;
2987                 goto err_unlock;
2988         }
2989
2990         if (!cpumask_and(new_mask, &p->cpus_mask, subset_mask)) {
2991                 err = -EINVAL;
2992                 goto err_unlock;
2993         }
2994
2995         /*
2996          * We're about to butcher the task affinity, so keep track of what
2997          * the user asked for in case we're able to restore it later on.
2998          */
2999         if (user_mask) {
3000                 cpumask_copy(user_mask, p->cpus_ptr);
3001                 p->user_cpus_ptr = user_mask;
3002         }
3003
3004         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, 0, rq, &rf);
3005
3006 err_unlock:
3007         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3008         kfree(user_mask);
3009         return err;
3010 }
3011
3012 /*
3013  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
3014  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpu_ptr to a copy of the
3015  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
3016  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
3017  */
3018 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3019 {
3020         cpumask_var_t new_mask;
3021         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3022
3023         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
3024
3025         /*
3026          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
3027          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
3028          * lock to ensure that the migration succeeds.
3029          */
3030         cpus_read_lock();
3031         if (!cpumask_available(new_mask))
3032                 goto out_set_mask;
3033
3034         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
3035                 goto out_free_mask;
3036
3037         /*
3038          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
3039          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
3040          */
3041         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
3042         override_mask = new_mask;
3043
3044 out_set_mask:
3045         if (printk_ratelimit()) {
3046                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
3047                                 task_pid_nr(p), p->comm,
3048                                 cpumask_pr_args(override_mask));
3049         }
3050
3051         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
3052 out_free_mask:
3053         cpus_read_unlock();
3054         free_cpumask_var(new_mask);
3055 }
3056
3057 static int
3058 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask);
3059
3060 /*
3061  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3062  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr(). This will clear (and free)
3063  * @p->user_cpus_ptr.
3064  *
3065  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3066  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3067  */
3068 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3069 {
3070         struct cpumask *user_mask = p->user_cpus_ptr;
3071         unsigned long flags;
3072
3073         /*
3074          * Try to restore the old affinity mask. If this fails, then
3075          * we free the mask explicitly to avoid it being inherited across
3076          * a subsequent fork().
3077          */
3078         if (!user_mask || !__sched_setaffinity(p, user_mask))
3079                 return;
3080
3081         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3082         user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
3083         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3084
3085         kfree(user_mask);
3086 }
3087
3088 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3089 {
3090 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3091         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3092
3093         /*
3094          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3095          * ttwu() will sort out the placement.
3096          */
3097         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3098
3099         /*
3100          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3101          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3102          * time relying on p->on_rq.
3103          */
3104         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3105                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3106                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3107
3108 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3109         /*
3110          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3111          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3112          *
3113          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3114          * see task_group().
3115          *
3116          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3117          * task_rq_lock().
3118          */
3119         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3120                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3121 #endif
3122         /*
3123          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3124          */
3125         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3126
3127         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3128 #endif
3129
3130         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3131
3132         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3133                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3134                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3135                 p->se.nr_migrations++;
3136                 rseq_migrate(p);
3137                 perf_event_task_migrate(p);
3138         }
3139
3140         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3141 }
3142
3143 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3144 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3145 {
3146         if (task_on_rq_queued(p)) {
3147                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3148                 struct rq_flags srf, drf;
3149
3150                 src_rq = task_rq(p);
3151                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3152
3153                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3154                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3155
3156                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3157                 set_task_cpu(p, cpu);
3158                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3159                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
3160
3161                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3162                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3163
3164         } else {
3165                 /*
3166                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3167                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3168                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3169                  */
3170                 p->wake_cpu = cpu;
3171         }
3172 }
3173
3174 struct migration_swap_arg {
3175         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3176         int src_cpu, dst_cpu;
3177 };
3178
3179 static int migrate_swap_stop(void *data)
3180 {
3181         struct migration_swap_arg *arg = data;
3182         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3183         int ret = -EAGAIN;
3184
3185         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3186                 return -EAGAIN;
3187
3188         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3189         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3190
3191         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
3192                         &arg->dst_task->pi_lock);
3193         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
3194
3195         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3196                 goto unlock;
3197
3198         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3199                 goto unlock;
3200
3201         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3202                 goto unlock;
3203
3204         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3205                 goto unlock;
3206
3207         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3208         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3209
3210         ret = 0;
3211
3212 unlock:
3213         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
3214         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
3215         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
3216
3217         return ret;
3218 }
3219
3220 /*
3221  * Cross migrate two tasks
3222  */
3223 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3224                 int target_cpu, int curr_cpu)
3225 {
3226         struct migration_swap_arg arg;
3227         int ret = -EINVAL;
3228
3229         arg = (struct migration_swap_arg){
3230                 .src_task = cur,
3231                 .src_cpu = curr_cpu,
3232                 .dst_task = p,
3233                 .dst_cpu = target_cpu,
3234         };
3235
3236         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3237                 goto out;
3238
3239         /*
3240          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3241          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3242          */
3243         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3244                 goto out;
3245
3246         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3247                 goto out;
3248
3249         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3250                 goto out;
3251
3252         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3253         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3254
3255 out:
3256         return ret;
3257 }
3258 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3259
3260 /*
3261  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
3262  *
3263  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
3264  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
3265  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
3266  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
3267  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
3268  * @p has remained unscheduled the whole time.
3269  *
3270  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
3271  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
3272  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
3273  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
3274  * waiting to become inactive.
3275  */
3276 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
3277 {
3278         int running, queued;
3279         struct rq_flags rf;
3280         unsigned long ncsw;
3281         struct rq *rq;
3282
3283         for (;;) {
3284                 /*
3285                  * We do the initial early heuristics without holding
3286                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
3287                  * the runqueue lock when things look like they will
3288                  * work out!
3289                  */
3290                 rq = task_rq(p);
3291
3292                 /*
3293                  * If the task is actively running on another CPU
3294                  * still, just relax and busy-wait without holding
3295                  * any locks.
3296                  *
3297                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
3298                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
3299                  * But we don't care, since "task_running()" will
3300                  * return false if the runqueue has changed and p
3301                  * is actually now running somewhere else!
3302                  */
3303                 while (task_running(rq, p)) {
3304                         if (match_state && unlikely(READ_ONCE(p->__state) != match_state))
3305                                 return 0;
3306                         cpu_relax();
3307                 }
3308
3309                 /*
3310                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
3311                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
3312                  * just go back and repeat.
3313                  */
3314                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
3315                 trace_sched_wait_task(p);
3316                 running = task_running(rq, p);
3317                 queued = task_on_rq_queued(p);
3318                 ncsw = 0;
3319                 if (!match_state || READ_ONCE(p->__state) == match_state)
3320                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
3321                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3322
3323                 /*
3324                  * If it changed from the expected state, bail out now.
3325                  */
3326                 if (unlikely(!ncsw))
3327                         break;
3328
3329                 /*
3330                  * Was it really running after all now that we
3331                  * checked with the proper locks actually held?
3332                  *
3333                  * Oops. Go back and try again..
3334                  */
3335                 if (unlikely(running)) {
3336                         cpu_relax();
3337                         continue;
3338                 }
3339
3340                 /*
3341                  * It's not enough that it's not actively running,
3342                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
3343                  * preempted!
3344                  *
3345                  * So if it was still runnable (but just not actively
3346                  * running right now), it's preempted, and we should
3347                  * yield - it could be a while.
3348                  */
3349                 if (unlikely(queued)) {
3350                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
3351
3352                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3353                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
3354                         continue;
3355                 }
3356
3357                 /*
3358                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
3359                  * runnable, which means that it will never become
3360                  * running in the future either. We're all done!
3361                  */
3362                 break;
3363         }
3364
3365         return ncsw;
3366 }
3367
3368 /***
3369  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3370  * @p: the to-be-kicked thread
3371  *
3372  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3373  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3374  *
3375  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3376  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3377  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3378  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3379  * achieved as well.
3380  */
3381 void kick_process(struct task_struct *p)
3382 {
3383         int cpu;
3384
3385         preempt_disable();
3386         cpu = task_cpu(p);
3387         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3388                 smp_send_reschedule(cpu);
3389         preempt_enable();
3390 }
3391 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3392
3393 /*
3394  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3395  *
3396  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3397  *
3398  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3399  *
3400  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3401  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3402  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3403  *    see it.
3404  *
3405  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3406  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3407  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3408  *    off.
3409  *
3410  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3411  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3412  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3413  * to satisfy the above rules.
3414  */
3415 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3416 {
3417         int nid = cpu_to_node(cpu);
3418         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3419         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3420         int dest_cpu;
3421
3422         /*
3423          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3424          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3425          * select the CPU on the other node.
3426          */
3427         if (nid != -1) {
3428                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3429
3430                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3431                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3432                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3433                                 return dest_cpu;
3434                 }
3435         }
3436
3437         for (;;) {
3438                 /* Any allowed, online CPU? */
3439                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3440                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3441                                 continue;
3442
3443                         goto out;
3444                 }
3445
3446                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3447                 switch (state) {
3448                 case cpuset:
3449                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3450                                 state = possible;
3451                                 break;
3452                         }
3453                         fallthrough;
3454                 case possible:
3455                         /*
3456                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3457                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3458                          *
3459                          * More yuck to audit.
3460                          */
3461                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3462                         state = fail;
3463                         break;
3464                 case fail:
3465                         BUG();
3466                         break;
3467                 }
3468         }
3469
3470 out:
3471         if (state != cpuset) {
3472                 /*
3473                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3474                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3475                  * leave kernel.
3476                  */
3477                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3478                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3479                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3480                 }
3481         }
3482
3483         return dest_cpu;
3484 }
3485
3486 /*
3487  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3488  */
3489 static inline
3490 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3491 {
3492         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3493
3494         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3495                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3496         else
3497                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3498
3499         /*
3500          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3501          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3502          * CPU.
3503          *
3504          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3505          *
3506          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3507          *   not worry about this generic constraint ]
3508          */
3509         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3510                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3511
3512         return cpu;
3513 }
3514
3515 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3516 {
3517         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3518         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3519         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3520
3521         if (stop) {
3522                 /*
3523                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3524                  * userspace knows about and won't get confused about.
3525                  *
3526                  * Also, it will make PI more or less work without too
3527                  * much confusion -- but then, stop work should not
3528                  * rely on PI working anyway.
3529                  */
3530                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3531
3532                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3533
3534                 /*
3535                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3536                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3537                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3538                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3539                  * around the current task.
3540                  *
3541                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3542                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3543                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3544                  * own class.
3545                  */
3546                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3547         }
3548
3549         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3550
3551         if (old_stop) {
3552                 /*
3553                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3554                  * it can die in pieces.
3555                  */
3556                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3557         }
3558 }
3559
3560 #else /* CONFIG_SMP */
3561
3562 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3563                                          const struct cpumask *new_mask,
3564                                          u32 flags)
3565 {
3566         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3567 }
3568
3569 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3570
3571 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3572 {
3573         return false;
3574 }
3575
3576 #endif /* !CONFIG_SMP */
3577
3578 static void
3579 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3580 {
3581         struct rq *rq;
3582
3583         if (!schedstat_enabled())
3584                 return;
3585
3586         rq = this_rq();
3587
3588 #ifdef CONFIG_SMP
3589         if (cpu == rq->cpu) {
3590                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3591                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3592         } else {
3593                 struct sched_domain *sd;
3594
3595                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3596                 rcu_read_lock();
3597                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3598                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3599                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3600                                 break;
3601                         }
3602                 }
3603                 rcu_read_unlock();
3604         }
3605
3606         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3607                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3608 #endif /* CONFIG_SMP */
3609
3610         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3611         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3612
3613         if (wake_flags & WF_SYNC)
3614                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3615 }
3616
3617 /*
3618  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
3619  */
3620 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3621                            struct rq_flags *rf)
3622 {
3623         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3624         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3625         trace_sched_wakeup(p);
3626
3627 #ifdef CONFIG_SMP
3628         if (p->sched_class->task_woken) {
3629                 /*
3630                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3631                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3632                  */
3633                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3634                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3635                 rq_repin_lock(rq, rf);
3636         }
3637
3638         if (rq->idle_stamp) {
3639                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3640                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3641
3642                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3643
3644                 if (rq->avg_idle > max)
3645                         rq->avg_idle = max;
3646
3647                 rq->wake_stamp = jiffies;
3648                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3649
3650                 rq->idle_stamp = 0;
3651         }
3652 #endif
3653 }
3654
3655 static void
3656 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3657                  struct rq_flags *rf)
3658 {
3659         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3660
3661         lockdep_assert_rq_held(rq);
3662
3663         if (p->sched_contributes_to_load)
3664                 rq->nr_uninterruptible--;
3665
3666 #ifdef CONFIG_SMP
3667         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3668                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3669         else
3670 #endif
3671         if (p->in_iowait) {
3672                 delayacct_blkio_end(p);
3673                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3674         }
3675
3676         activate_task(rq, p, en_flags);
3677         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3678 }
3679
3680 /*
3681  * Consider @p being inside a wait loop:
3682  *
3683  *   for (;;) {
3684  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3685  *
3686  *      if (CONDITION)
3687  *         break;
3688  *
3689  *      schedule();
3690  *   }
3691  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3692  *
3693  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3694  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3695  * an atomic manner.
3696  *
3697  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3698  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3699  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3700  * need to do a full wakeup with enqueue.
3701  *
3702  * Returns: %true when the wakeup is done,
3703  *          %false otherwise.
3704  */
3705 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3706 {
3707         struct rq_flags rf;
3708         struct rq *rq;
3709         int ret = 0;
3710
3711         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3712         if (task_on_rq_queued(p)) {
3713                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3714                 update_rq_clock(rq);
3715                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3716                 ret = 1;
3717         }
3718         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3719
3720         return ret;
3721 }
3722
3723 #ifdef CONFIG_SMP
3724 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3725 {
3726         struct llist_node *llist = arg;
3727         struct rq *rq = this_rq();
3728         struct task_struct *p, *t;
3729         struct rq_flags rf;
3730
3731         if (!llist)
3732                 return;
3733
3734         /*
3735          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3736          * Races such that false-negatives are possible, since they
3737          * are shorter lived that false-positives would be.
3738          */
3739         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3740
3741         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3742         update_rq_clock(rq);
3743
3744         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3745                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3746                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3747
3748                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3749                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3750
3751                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3752         }
3753
3754         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3755 }
3756
3757 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3758 {
3759         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3760
3761         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3762                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3763         else
3764                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3765 }
3766
3767 /*
3768  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3769  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3770  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3771  * of the wakeup instead of the waker.
3772  */
3773 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3774 {
3775         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3776
3777         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3778
3779         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3780         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3781 }
3782
3783 void wake_up_if_idle(int cpu)
3784 {
3785         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3786         struct rq_flags rf;
3787
3788         rcu_read_lock();
3789
3790         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3791                 goto out;
3792
3793         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3794         if (is_idle_task(rq->curr))
3795                 resched_curr(rq);
3796         /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3797         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3798
3799 out:
3800         rcu_read_unlock();
3801 }
3802
3803 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3804 {
3805         if (this_cpu == that_cpu)
3806                 return true;
3807
3808         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3809 }
3810
3811 static inline bool ttwu_queue_cond(int cpu, int wake_flags)
3812 {
3813         /*
3814          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3815          * in hotplug state.
3816          */
3817         if (!cpu_active(cpu))
3818                 return false;
3819
3820         /*
3821          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3822          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3823          */
3824         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3825                 return true;
3826
3827         /*
3828          * If the task is descheduling and the only running task on the
3829          * CPU then use the wakelist to offload the task activation to
3830          * the soon-to-be-idle CPU as the current CPU is likely busy.
3831          * nr_running is checked to avoid unnecessary task stacking.
3832          */
3833         if ((wake_flags & WF_ON_CPU) && cpu_rq(cpu)->nr_running <= 1)
3834                 return true;
3835
3836         return false;
3837 }
3838
3839 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3840 {
3841         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(cpu, wake_flags)) {
3842                 if (WARN_ON_ONCE(cpu == smp_processor_id()))
3843                         return false;
3844
3845                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3846                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3847                 return true;
3848         }
3849
3850         return false;
3851 }
3852
3853 #else /* !CONFIG_SMP */
3854
3855 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3856 {
3857         return false;
3858 }
3859
3860 #endif /* CONFIG_SMP */
3861
3862 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3863 {
3864         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3865         struct rq_flags rf;
3866
3867         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3868                 return;
3869
3870         rq_lock(rq, &rf);
3871         update_rq_clock(rq);
3872         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3873         rq_unlock(rq, &rf);
3874 }
3875
3876 /*
3877  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
3878  *
3879  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
3880  * disabled when p == current.
3881  *
3882  * The rules of PREEMPT_RT saved_state:
3883  *
3884  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
3885  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
3886  *
3887  *   The lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT. No other
3888  *   bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
3889  */
3890 static __always_inline
3891 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
3892 {
3893         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
3894                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
3895                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
3896         }
3897
3898         if (READ_ONCE(p->__state) & state) {
3899                 *success = 1;
3900                 return true;
3901         }
3902
3903 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
3904         /*
3905          * Saved state preserves the task state across blocking on
3906          * an RT lock.  If the state matches, set p::saved_state to
3907          * TASK_RUNNING, but do not wake the task because it waits
3908          * for a lock wakeup. Also indicate success because from
3909          * the regular waker's point of view this has succeeded.
3910          *
3911          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
3912          * from p::saved_state which ensures that the regular
3913          * wakeup is not lost. The restore will also set
3914          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
3915          * not result in false positives vs. @success
3916          */
3917         if (p->saved_state & state) {
3918                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
3919                 *success = 1;
3920         }
3921 #endif
3922         return false;
3923 }
3924
3925 /*
3926  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3927  *
3928  *  MIGRATION
3929  *
3930  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3931  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3932  * execution on its new CPU [c1].
3933  *
3934  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3935  *
3936  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3937  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3938  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3939  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3940  *
3941  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3942  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3943  *
3944  * Example:
3945  *
3946  *   CPU0            CPU1            CPU2
3947  *
3948  *   LOCK rq(0)->lock
3949  *   sched-out X
3950  *   sched-in Y
3951  *   UNLOCK rq(0)->lock
3952  *
3953  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3954  *                                   dequeue X
3955  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3956  *
3957  *                                   LOCK rq(1)->lock
3958  *                                   enqueue X
3959  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3960  *
3961  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3962  *                   sched-out Z
3963  *                   sched-in X
3964  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3965  *
3966  *
3967  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3968  *
3969  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3970  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3971  * chain to provide order. Instead we do:
3972  *
3973  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3974  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3975  *
3976  * Example:
3977  *
3978  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3979  *
3980  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3981  *   dequeue X
3982  *   sched-out X
3983  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3984  *
3985  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3986  *                    X->state = WAKING
3987  *                    set_task_cpu(X,2)
3988  *
3989  *                    LOCK rq(2)->lock
3990  *                    enqueue X
3991  *                    X->state = RUNNING
3992  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3993  *
3994  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3995  *                                          sched-out Z
3996  *                                          sched-in X
3997  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3998  *
3999  *                    UNLOCK X->pi_lock
4000  *   UNLOCK rq(0)->lock
4001  *
4002  *
4003  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
4004  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
4005  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
4006  */
4007
4008 /**
4009  * try_to_wake_up - wake up a thread
4010  * @p: the thread to be awakened
4011  * @state: the mask of task states that can be woken
4012  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
4013  *
4014  * Conceptually does:
4015  *
4016  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
4017  *
4018  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
4019  *
4020  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
4021  *
4022  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
4023  * with set_current_state().
4024  *
4025  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
4026  *
4027  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
4028  *  - p->sched_class
4029  *  - p->cpus_ptr
4030  *  - p->sched_task_group
4031  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
4032  *
4033  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
4034  * Takes rq->lock in:
4035  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
4036  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
4037  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
4038  *
4039  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
4040  * many memory barriers and their comments for details.
4041  *
4042  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
4043  *         %false otherwise.
4044  */
4045 static int
4046 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
4047 {
4048         unsigned long flags;
4049         int cpu, success = 0;
4050
4051         preempt_disable();
4052         if (p == current) {
4053                 /*
4054                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
4055                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
4056                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
4057                  * without taking any locks.
4058                  *
4059                  * In particular:
4060                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4061                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4062                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4063                  */
4064                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4065                         goto out;
4066
4067                 trace_sched_waking(p);
4068                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4069                 trace_sched_wakeup(p);
4070                 goto out;
4071         }
4072
4073         /*
4074          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4075          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4076          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4077          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4078          */
4079         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4080         smp_mb__after_spinlock();
4081         if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4082                 goto unlock;
4083
4084         trace_sched_waking(p);
4085
4086         /*
4087          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4088          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4089          * in smp_cond_load_acquire() below.
4090          *
4091          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4092          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4093          *   UNLOCK rq->lock
4094          *
4095          * __schedule() (switch to task 'p')
4096          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4097          *   smp_mb__after_spinlock();
4098          *   UNLOCK rq->lock
4099          *
4100          * [task p]
4101          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4102          *
4103          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4104          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4105          *
4106          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
4107          */
4108         smp_rmb();
4109         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4110                 goto unlock;
4111
4112 #ifdef CONFIG_SMP
4113         /*
4114          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4115          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4116          *
4117          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4118          * from the runqueue.
4119          *
4120          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4121          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4122          *   UNLOCK rq->lock
4123          *
4124          * __schedule() (put 'p' to sleep)
4125          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4126          *   smp_mb__after_spinlock();
4127          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4128          *
4129          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4130          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4131          *
4132          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4133          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4134          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4135          */
4136         smp_acquire__after_ctrl_dep();
4137
4138         /*
4139          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4140          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4141          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4142          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4143          */
4144         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4145
4146         /*
4147          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4148          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4149          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4150          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4151          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4152          *
4153          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4154          *
4155          * set_task_cpu(p, cpu);
4156          *   STORE p->cpu = @cpu
4157          * __schedule() (switch to task 'p')
4158          *   LOCK rq->lock
4159          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4160          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4161          *
4162          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4163          * scheduling.
4164          */
4165         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4166             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags | WF_ON_CPU))
4167                 goto unlock;
4168
4169         /*
4170          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4171          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4172          *
4173          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4174          *
4175          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4176          * their previous state and preserve Program Order.
4177          */
4178         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4179
4180         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4181         if (task_cpu(p) != cpu) {
4182                 if (p->in_iowait) {
4183                         delayacct_blkio_end(p);
4184                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4185                 }
4186
4187                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
4188                 psi_ttwu_dequeue(p);
4189                 set_task_cpu(p, cpu);
4190         }
4191 #else
4192         cpu = task_cpu(p);
4193 #endif /* CONFIG_SMP */
4194
4195         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4196 unlock:
4197         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4198 out:
4199         if (success)
4200                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4201         preempt_enable();
4202
4203         return success;
4204 }
4205
4206 /**
4207  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4208  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4209  * @func: Function to invoke.
4210  * @arg: Argument to function.
4211  *
4212  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4213  * and call @func(@arg) on it.  This function can use ->on_rq and task_curr()
4214  * to work out what the state is, if required.  Given that @func can be invoked
4215  * with a runqueue lock held, it had better be quite lightweight.
4216  *
4217  * Returns:
4218  *   Whatever @func returns
4219  */
4220 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4221 {
4222         struct rq *rq = NULL;
4223         unsigned int state;
4224         struct rq_flags rf;
4225         int ret;
4226
4227         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4228
4229         state = READ_ONCE(p->__state);
4230
4231         /*
4232          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4233          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4234          *
4235          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4236          */
4237         smp_rmb();
4238
4239         /*
4240          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4241          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4242          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4243          */
4244         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING || p->on_rq)
4245                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4246
4247         /*
4248          * At this point the task is pinned; either:
4249          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4250          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4251          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4252          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4253          *
4254          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4255          * p->__state to differentiate between these states.
4256          */
4257         ret = func(p, arg);
4258
4259         if (rq)
4260                 rq_unlock(rq, &rf);
4261
4262         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4263         return ret;
4264 }
4265
4266 /**
4267  * wake_up_process - Wake up a specific process
4268  * @p: The process to be woken up.
4269  *
4270  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4271  * processes.
4272  *
4273  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4274  *
4275  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4276  */
4277 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4278 {
4279         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4280 }
4281 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4282
4283 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4284 {
4285         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4286 }
4287
4288 /*
4289  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4290  * p is forked by current.
4291  *
4292  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4293  */
4294 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4295 {
4296         p->on_rq                        = 0;
4297
4298         p->se.on_rq                     = 0;
4299         p->se.exec_start                = 0;
4300         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4301         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4302         p->se.nr_migrations             = 0;
4303         p->se.vruntime                  = 0;
4304         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4305
4306 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4307         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4308 #endif
4309
4310 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4311         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4312         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4313 #endif
4314
4315         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
4316         init_dl_task_timer(&p->dl);
4317         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
4318         __dl_clear_params(p);
4319
4320         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4321         p->rt.timeout           = 0;
4322         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4323         p->rt.on_rq             = 0;
4324         p->rt.on_list           = 0;
4325
4326 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4327         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4328 #endif
4329
4330 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4331         p->capture_control = NULL;
4332 #endif
4333         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4334 #ifdef CONFIG_SMP
4335         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4336         p->migration_pending = NULL;
4337 #endif
4338 }
4339
4340 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4341
4342 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4343
4344 int sysctl_numa_balancing_mode;
4345
4346 static void __set_numabalancing_state(bool enabled)
4347 {
4348         if (enabled)
4349                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4350         else
4351                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4352 }
4353
4354 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4355 {
4356         if (enabled)
4357                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_NORMAL;
4358         else
4359                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_DISABLED;
4360         __set_numabalancing_state(enabled);
4361 }
4362
4363 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4364 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4365                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4366 {
4367         struct ctl_table t;
4368         int err;
4369         int state = sysctl_numa_balancing_mode;
4370
4371         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4372                 return -EPERM;
4373
4374         t = *table;
4375         t.data = &state;
4376         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4377         if (err < 0)
4378                 return err;
4379         if (write) {
4380                 sysctl_numa_balancing_mode = state;
4381                 __set_numabalancing_state(state);
4382         }
4383         return err;
4384 }
4385 #endif
4386 #endif
4387
4388 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4389
4390 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4391
4392 static void set_schedstats(bool enabled)
4393 {
4394         if (enabled)
4395                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4396         else
4397                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4398 }
4399
4400 void force_schedstat_enabled(void)
4401 {
4402         if (!schedstat_enabled()) {
4403                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4404                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4405         }
4406 }
4407
4408 static int __init setup_schedstats(char *str)
4409 {
4410         int ret = 0;
4411         if (!str)
4412                 goto out;
4413
4414         if (!strcmp(str, "enable")) {
4415                 set_schedstats(true);
4416                 ret = 1;
4417         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4418                 set_schedstats(false);
4419                 ret = 1;
4420         }
4421 out:
4422         if (!ret)
4423                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4424
4425         return ret;
4426 }
4427 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4428
4429 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4430 static int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4431                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4432 {
4433         struct ctl_table t;
4434         int err;
4435         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4436
4437         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4438                 return -EPERM;
4439
4440         t = *table;
4441         t.data = &state;
4442         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4443         if (err < 0)
4444                 return err;
4445         if (write)
4446                 set_schedstats(state);
4447         return err;
4448 }
4449 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4450 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4451
4452 #ifdef CONFIG_SYSCTL
4453 static struct ctl_table sched_core_sysctls[] = {
4454 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4455         {
4456                 .procname       = "sched_schedstats",
4457                 .data           = NULL,
4458                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4459                 .mode           = 0644,
4460                 .proc_handler   = sysctl_schedstats,
4461                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4462                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
4463         },
4464 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4465 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
4466         {
4467                 .procname       = "sched_util_clamp_min",
4468                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min,
4469                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4470                 .mode           = 0644,
4471                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4472         },
4473         {
4474                 .procname       = "sched_util_clamp_max",
4475                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_max,
4476                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4477                 .mode           = 0644,
4478                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4479         },
4480         {
4481                 .procname       = "sched_util_clamp_min_rt_default",
4482                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default,
4483                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4484                 .mode           = 0644,
4485                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4486         },
4487 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
4488         {}
4489 };
4490 static int __init sched_core_sysctl_init(void)
4491 {
4492         register_sysctl_init("kernel", sched_core_sysctls);
4493         return 0;
4494 }
4495 late_initcall(sched_core_sysctl_init);
4496 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
4497
4498 /*
4499  * fork()/clone()-time setup:
4500  */
4501 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4502 {
4503         __sched_fork(clone_flags, p);
4504         /*
4505          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4506          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4507          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4508          */
4509         p->__state = TASK_NEW;
4510
4511         /*
4512          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4513          */
4514         p->prio = current->normal_prio;
4515
4516         uclamp_fork(p);
4517
4518         /*
4519          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4520          */
4521         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4522                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4523                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4524                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4525                         p->rt_priority = 0;
4526                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4527                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4528
4529                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4530                 set_load_weight(p, false);
4531
4532                 /*
4533                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4534                  * fulfilled its duty:
4535                  */
4536                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4537         }
4538
4539         if (dl_prio(p->prio))
4540                 return -EAGAIN;
4541         else if (rt_prio(p->prio))
4542                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4543         else
4544                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4545
4546         init_entity_runnable_average(&p->se);
4547
4548
4549 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4550         if (likely(sched_info_on()))
4551                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4552 #endif
4553 #if defined(CONFIG_SMP)
4554         p->on_cpu = 0;
4555 #endif
4556         init_task_preempt_count(p);
4557 #ifdef CONFIG_SMP
4558         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4559         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4560 #endif
4561         return 0;
4562 }
4563
4564 void sched_cgroup_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4565 {
4566         unsigned long flags;
4567
4568         /*
4569          * Because we're not yet on the pid-hash, p->pi_lock isn't strictly
4570          * required yet, but lockdep gets upset if rules are violated.
4571          */
4572         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4573 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4574         if (1) {
4575                 struct task_group *tg;
4576                 tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4577                                   struct task_group, css);
4578                 tg = autogroup_task_group(p, tg);
4579                 p->sched_task_group = tg;
4580         }
4581 #endif
4582         rseq_migrate(p);
4583         /*
4584          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4585          * so use __set_task_cpu().
4586          */
4587         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4588         if (p->sched_class->task_fork)
4589                 p->sched_class->task_fork(p);
4590         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4591 }
4592
4593 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4594 {
4595         uclamp_post_fork(p);
4596 }
4597
4598 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4599 {
4600         if (runtime == RUNTIME_INF)
4601                 return BW_UNIT;
4602
4603         /*
4604          * Doing this here saves a lot of checks in all
4605          * the calling paths, and returning zero seems
4606          * safe for them anyway.
4607          */
4608         if (period == 0)
4609                 return 0;
4610
4611         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4612 }
4613
4614 /*
4615  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4616  *
4617  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4618  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4619  * on the runqueue and wakes it.
4620  */
4621 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4622 {
4623         struct rq_flags rf;
4624         struct rq *rq;
4625
4626         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4627         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4628 #ifdef CONFIG_SMP
4629         /*
4630          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4631          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4632          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4633          *
4634          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4635          * as we're not fully set-up yet.
4636          */
4637         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4638         rseq_migrate(p);
4639         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4640 #endif
4641         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4642         update_rq_clock(rq);
4643         post_init_entity_util_avg(p);
4644
4645         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4646         trace_sched_wakeup_new(p);
4647         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4648 #ifdef CONFIG_SMP
4649         if (p->sched_class->task_woken) {
4650                 /*
4651                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4652                  * drop it.
4653                  */
4654                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4655                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4656                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4657         }
4658 #endif
4659         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4660 }
4661
4662 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4663
4664 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4665
4666 void preempt_notifier_inc(void)
4667 {
4668         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4669 }
4670 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4671
4672 void preempt_notifier_dec(void)
4673 {
4674         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4675 }
4676 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4677
4678 /**
4679  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4680  * @notifier: notifier struct to register
4681  */
4682 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4683 {
4684         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4685                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4686
4687         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4688 }
4689 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4690
4691 /**
4692  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4693  * @notifier: notifier struct to unregister
4694  *
4695  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4696  */
4697 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4698 {
4699         hlist_del(&notifier->link);
4700 }
4701 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4702
4703 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4704 {
4705         struct preempt_notifier *notifier;
4706
4707         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4708                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4709 }
4710
4711 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4712 {
4713         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4714                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4715 }
4716
4717 static void
4718 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4719                                    struct task_struct *next)
4720 {
4721         struct preempt_notifier *notifier;
4722
4723         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4724                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4725 }
4726
4727 static __always_inline void
4728 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4729                                  struct task_struct *next)
4730 {
4731         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4732                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4733 }
4734
4735 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4736
4737 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4738 {
4739 }
4740
4741 static inline void
4742 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4743                                  struct task_struct *next)
4744 {
4745 }
4746
4747 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4748
4749 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4750 {
4751 #ifdef CONFIG_SMP
4752         /*
4753          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4754          * such that any running task will have this set.
4755          *
4756          * See the ttwu() WF_ON_CPU case and its ordering comment.
4757          */
4758         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4759 #endif
4760 }
4761
4762 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4763 {
4764 #ifdef CONFIG_SMP
4765         /*
4766          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4767          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4768          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4769          * finished.
4770          *
4771          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4772          * happen before this.
4773          *
4774          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
4775          */
4776         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
4777 #endif
4778 }
4779
4780 #ifdef CONFIG_SMP
4781
4782 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4783 {
4784         void (*func)(struct rq *rq);
4785         struct callback_head *next;
4786
4787         lockdep_assert_rq_held(rq);
4788
4789         while (head) {
4790                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4791                 next = head->next;
4792                 head->next = NULL;
4793                 head = next;
4794
4795                 func(rq);
4796         }
4797 }
4798
4799 static void balance_push(struct rq *rq);
4800
4801 struct callback_head balance_push_callback = {
4802         .next = NULL,
4803         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4804 };
4805
4806 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4807 {
4808         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4809
4810         lockdep_assert_rq_held(rq);
4811         if (head)
4812                 rq->balance_callback = NULL;
4813
4814         return head;
4815 }
4816
4817 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4818 {
4819         do_balance_callbacks(rq, splice_balance_callbacks(rq));
4820 }
4821
4822 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4823 {
4824         unsigned long flags;
4825
4826         if (unlikely(head)) {
4827                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
4828                 do_balance_callbacks(rq, head);
4829                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
4830         }
4831 }
4832
4833 #else
4834
4835 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4836 {
4837 }
4838
4839 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4840 {
4841         return NULL;
4842 }
4843
4844 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4845 {
4846 }
4847
4848 #endif
4849
4850 static inline void
4851 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4852 {
4853         /*
4854          * Since the runqueue lock will be released by the next
4855          * task (which is an invalid locking op but in the case
4856          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4857          * do an early lockdep release here:
4858          */
4859         rq_unpin_lock(rq, rf);
4860         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
4861 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4862         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4863         rq_lockp(rq)->owner = next;
4864 #endif
4865 }
4866
4867 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4868 {
4869         /*
4870          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4871          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4872          * prev into current:
4873          */
4874         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4875         __balance_callbacks(rq);
4876         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
4877 }
4878
4879 /*
4880  * NOP if the arch has not defined these:
4881  */
4882
4883 #ifndef prepare_arch_switch
4884 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4885 #endif
4886
4887 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4888 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4889 #endif
4890
4891 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4892 {
4893 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4894         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4895                 __kmap_local_sched_out();
4896 #endif
4897 }
4898
4899 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4900 {
4901 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4902         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4903                 __kmap_local_sched_in();
4904 #endif
4905 }
4906
4907 /**
4908  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4909  * @rq: the runqueue preparing to switch
4910  * @prev: the current task that is being switched out
4911  * @next: the task we are going to switch to.
4912  *
4913  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4914  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4915  * switch.
4916  *
4917  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4918  * hooks.
4919  */
4920 static inline void
4921 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4922                     struct task_struct *next)
4923 {
4924         kcov_prepare_switch(prev);
4925         sched_info_switch(rq, prev, next);
4926         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4927         rseq_preempt(prev);
4928         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4929         kmap_local_sched_out();
4930         prepare_task(next);
4931         prepare_arch_switch(next);
4932 }
4933
4934 /**
4935  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4936  * @prev: the thread we just switched away from.
4937  *
4938  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4939  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4940  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4941  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4942  *
4943  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4944  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4945  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4946  * details.)
4947  *
4948  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4949  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4950  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4951  * because prev may have moved to another CPU.
4952  */
4953 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4954         __releases(rq->lock)
4955 {
4956         struct rq *rq = this_rq();
4957         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4958         unsigned int prev_state;
4959
4960         /*
4961          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4962          * because it left us after:
4963          *
4964          *      schedule()
4965          *        preempt_disable();                    // 1
4966          *        __schedule()
4967          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4968          *
4969          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
4970          */
4971         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
4972                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
4973                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
4974                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
4975
4976         rq->prev_mm = NULL;
4977
4978         /*
4979          * A task struct has one reference for the use as "current".
4980          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
4981          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
4982          * the scheduled task must drop that reference.
4983          *
4984          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
4985          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
4986          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
4987          * transition, resulting in a double drop.
4988          */
4989         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
4990         vtime_task_switch(prev);
4991         perf_event_task_sched_in(prev, current);
4992         finish_task(prev);
4993         tick_nohz_task_switch();
4994         finish_lock_switch(rq);
4995         finish_arch_post_lock_switch();
4996         kcov_finish_switch(current);
4997         /*
4998          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
4999          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
5000          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
5001          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
5002          * disabled either.
5003          */
5004         kmap_local_sched_in();
5005
5006         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
5007         /*
5008          * When switching through a kernel thread, the loop in
5009          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
5010          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
5011          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
5012          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
5013          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
5014          *
5015          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
5016          *   provided by mmdrop(),
5017          * - a sync_core for SYNC_CORE.
5018          */
5019         if (mm) {
5020                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
5021                 mmdrop_sched(mm);
5022         }
5023         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
5024                 if (prev->sched_class->task_dead)
5025                         prev->sched_class->task_dead(prev);
5026
5027                 /* Task is done with its stack. */
5028                 put_task_stack(prev);
5029
5030                 put_task_struct_rcu_user(prev);
5031         }
5032
5033         return rq;
5034 }
5035
5036 /**
5037  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
5038  * @prev: the thread we just switched away from.
5039  */
5040 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
5041         __releases(rq->lock)
5042 {
5043         /*
5044          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
5045          * finish_task_switch() for details.
5046          *
5047          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
5048          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
5049          * PREEMPT_COUNT kernels).
5050          */
5051
5052         finish_task_switch(prev);
5053         preempt_enable();
5054
5055         if (current->set_child_tid)
5056                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
5057
5058         calculate_sigpending();
5059 }
5060
5061 /*
5062  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
5063  */
5064 static __always_inline struct rq *
5065 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5066                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5067 {
5068         prepare_task_switch(rq, prev, next);
5069
5070         /*
5071          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
5072          * combine the page table reload and the switch backend into
5073          * one hypercall.
5074          */
5075         arch_start_context_switch(prev);
5076
5077         /*
5078          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
5079          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
5080          *
5081          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
5082          *   user ->   user   switch
5083          */
5084         if (!next->mm) {                                // to kernel
5085                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
5086
5087                 next->active_mm = prev->active_mm;
5088                 if (prev->mm)                           // from user
5089                         mmgrab(prev->active_mm);
5090                 else
5091                         prev->active_mm = NULL;
5092         } else {                                        // to user
5093                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
5094                 /*
5095                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
5096                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
5097                  *
5098                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
5099                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
5100                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
5101                  */
5102                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
5103
5104                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
5105                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
5106                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
5107                         prev->active_mm = NULL;
5108                 }
5109         }
5110
5111         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5112
5113         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
5114
5115         /* Here we just switch the register state and the stack. */
5116         switch_to(prev, next, prev);
5117         barrier();
5118
5119         return finish_task_switch(prev);
5120 }
5121
5122 /*
5123  * nr_running and nr_context_switches:
5124  *
5125  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
5126  * threads, total number of context switches performed since bootup.
5127  */
5128 unsigned int nr_running(void)
5129 {
5130         unsigned int i, sum = 0;
5131
5132         for_each_online_cpu(i)
5133                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5134
5135         return sum;
5136 }
5137
5138 /*
5139  * Check if only the current task is running on the CPU.
5140  *
5141  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5142  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5143  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5144  *
5145  * - from a non-preemptible section (of course)
5146  *
5147  * - from a thread that is bound to a single CPU
5148  *
5149  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5150  */
5151 bool single_task_running(void)
5152 {
5153         return raw_rq()->nr_running == 1;
5154 }
5155 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5156
5157 unsigned long long nr_context_switches(void)
5158 {
5159         int i;
5160         unsigned long long sum = 0;
5161
5162         for_each_possible_cpu(i)
5163                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5164
5165         return sum;
5166 }
5167
5168 /*
5169  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5170  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5171  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5172  * it does become runnable.
5173  */
5174
5175 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5176 {
5177         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5178 }
5179
5180 /*
5181  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5182  *
5183  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5184  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5185  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5186  *
5187  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5188  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5189  * running and we'd not be idle.
5190  *
5191  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5192  * is broken.
5193  *
5194  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5195  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5196  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5197  * utilising both CPUs.
5198  *
5199  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5200  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5201  *
5202  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5203  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5204  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5205  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5206  *
5207  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5208  */
5209
5210 unsigned int nr_iowait(void)
5211 {
5212         unsigned int i, sum = 0;
5213
5214         for_each_possible_cpu(i)
5215                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5216
5217         return sum;
5218 }
5219
5220 #ifdef CONFIG_SMP
5221
5222 /*
5223  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5224  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5225  */
5226 void sched_exec(void)
5227 {
5228         struct task_struct *p = current;
5229         unsigned long flags;
5230         int dest_cpu;
5231
5232         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5233         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5234         if (dest_cpu == smp_processor_id())
5235                 goto unlock;
5236
5237         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
5238                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5239
5240                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5241                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5242                 return;
5243         }
5244 unlock:
5245         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5246 }
5247
5248 #endif
5249
5250 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5251 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5252
5253 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5254 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5255
5256 /*
5257  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5258  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5259  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5260  * Prefetching this data results in improved performance.
5261  */
5262 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5263 {
5264 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5265         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5266 #else
5267         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5268 #endif
5269         prefetch(curr);
5270         prefetch(&curr->exec_start);
5271 }
5272
5273 /*
5274  * Return accounted runtime for the task.
5275  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5276  * pending runtime that have not been accounted yet.
5277  */
5278 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5279 {
5280         struct rq_flags rf;
5281         struct rq *rq;
5282         u64 ns;
5283
5284 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5285         /*
5286          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5287          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5288          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5289          *
5290          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5291          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5292          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5293          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5294          * been accounted, so we're correct here as well.
5295          */
5296         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5297                 return p->se.sum_exec_runtime;
5298 #endif
5299
5300         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5301         /*
5302          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5303          * project cycles that may never be accounted to this
5304          * thread, breaking clock_gettime().
5305          */
5306         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5307                 prefetch_curr_exec_start(p);
5308                 update_rq_clock(rq);
5309                 p->sched_class->update_curr(rq);
5310         }
5311         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5312         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5313
5314         return ns;
5315 }
5316
5317 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5318 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5319 {
5320         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5321         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5322         static bool warned_once;
5323
5324         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5325                 return 0;
5326
5327         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5328                 return 0;
5329
5330         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5331                 return 0;
5332
5333         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5334                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5335                 rq->ticks_without_resched = 0;
5336                 return 0;
5337         }
5338
5339         rq->ticks_without_resched++;
5340         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5341         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5342                 return 0;
5343
5344         warned_once = true;
5345
5346         return resched_latency;
5347 }
5348
5349 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5350 {
5351         long val;
5352
5353         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5354                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5355                 return 1;
5356         }
5357
5358         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5359         return 1;
5360 }
5361 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5362 #else
5363 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5364 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5365
5366 /*
5367  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5368  * We call it with interrupts disabled.
5369  */
5370 void scheduler_tick(void)
5371 {
5372         int cpu = smp_processor_id();
5373         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5374         struct task_struct *curr = rq->curr;
5375         struct rq_flags rf;
5376         unsigned long thermal_pressure;
5377         u64 resched_latency;
5378
5379         arch_scale_freq_tick();
5380         sched_clock_tick();
5381
5382         rq_lock(rq, &rf);
5383
5384         update_rq_clock(rq);
5385         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5386         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5387         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5388         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5389                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5390         calc_global_load_tick(rq);
5391         sched_core_tick(rq);
5392
5393         rq_unlock(rq, &rf);
5394
5395         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5396                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5397
5398         perf_event_task_tick();
5399
5400 #ifdef CONFIG_SMP
5401         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5402         trigger_load_balance(rq);
5403 #endif
5404 }
5405
5406 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5407
5408 struct tick_work {
5409         int                     cpu;
5410         atomic_t                state;
5411         struct delayed_work     work;
5412 };
5413 /* Values for ->state, see diagram below. */
5414 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5415 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5416 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5417
5418 /*
5419  * State diagram for ->state:
5420  *
5421  *
5422  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5423  *                    |   ^
5424  *                    |   |
5425  *                    |   | sched_tick_remote()
5426  *                    |   |
5427  *                    |   |
5428  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5429  *                    |   ^
5430  *                    |   |
5431  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5432  *                    |   |
5433  *                    V   |
5434  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5435  *
5436  *
5437  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5438  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5439  */
5440
5441 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5442
5443 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5444 {
5445         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5446         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5447         int cpu = twork->cpu;
5448         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5449         struct task_struct *curr;
5450         struct rq_flags rf;
5451         u64 delta;
5452         int os;
5453
5454         /*
5455          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5456          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5457          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5458          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5459          * of when exactly it is running.
5460          */
5461         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
5462                 goto out_requeue;
5463
5464         rq_lock_irq(rq, &rf);
5465         curr = rq->curr;
5466         if (cpu_is_offline(cpu))
5467                 goto out_unlock;
5468
5469         update_rq_clock(rq);
5470
5471         if (!is_idle_task(curr)) {
5472                 /*
5473                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
5474                  * amount of time.
5475                  */
5476                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5477                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5478         }
5479         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5480
5481         calc_load_nohz_remote(rq);
5482 out_unlock:
5483         rq_unlock_irq(rq, &rf);
5484 out_requeue:
5485
5486         /*
5487          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5488          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5489          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5490          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5491          */
5492         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5493         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5494         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5495                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5496 }
5497
5498 static void sched_tick_start(int cpu)
5499 {
5500         int os;
5501         struct tick_work *twork;
5502
5503         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5504                 return;
5505
5506         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5507
5508         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5509         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5510         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5511         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5512                 twork->cpu = cpu;
5513                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5514                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5515         }
5516 }
5517
5518 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5519 static void sched_tick_stop(int cpu)
5520 {
5521         struct tick_work *twork;
5522         int os;
5523
5524         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5525                 return;
5526
5527         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5528
5529         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5530         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5531         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5532         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5533         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5534 }
5535 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5536
5537 int __init sched_tick_offload_init(void)
5538 {
5539         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5540         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5541         return 0;
5542 }
5543
5544 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5545 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5546 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5547 #endif
5548
5549 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5550                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5551 /*
5552  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5553  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5554  */
5555 static inline void preempt_latency_start(int val)
5556 {
5557         if (preempt_count() == val) {
5558                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5559 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5560                 current->preempt_disable_ip = ip;
5561 #endif
5562                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5563         }
5564 }
5565
5566 void preempt_count_add(int val)
5567 {
5568 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5569         /*
5570          * Underflow?
5571          */
5572         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5573                 return;
5574 #endif
5575         __preempt_count_add(val);
5576 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5577         /*
5578          * Spinlock count overflowing soon?
5579          */
5580         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5581                                 PREEMPT_MASK - 10);
5582 #endif
5583         preempt_latency_start(val);
5584 }
5585 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5586 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5587
5588 /*
5589  * If the value passed in equals to the current preempt count
5590  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5591  */
5592 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5593 {
5594         if (preempt_count() == val)
5595                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5596 }
5597
5598 void preempt_count_sub(int val)
5599 {
5600 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5601         /*
5602          * Underflow?
5603          */
5604         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5605                 return;
5606         /*
5607          * Is the spinlock portion underflowing?
5608          */
5609         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5610                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5611                 return;
5612 #endif
5613
5614         preempt_latency_stop(val);
5615         __preempt_count_sub(val);
5616 }
5617 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5618 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5619
5620 #else
5621 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5622 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5623 #endif
5624
5625 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5626 {
5627 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5628         return p->preempt_disable_ip;
5629 #else
5630         return 0;
5631 #endif
5632 }
5633
5634 /*
5635  * Print scheduling while atomic bug:
5636  */
5637 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5638 {
5639         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5640         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5641
5642         if (oops_in_progress)
5643                 return;
5644
5645         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5646                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5647
5648         debug_show_held_locks(prev);
5649         print_modules();
5650         if (irqs_disabled())
5651                 print_irqtrace_events(prev);
5652         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5653             && in_atomic_preempt_off()) {
5654                 pr_err("Preemption disabled at:");
5655                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5656         }
5657         if (panic_on_warn)
5658                 panic("scheduling while atomic\n");
5659
5660         dump_stack();
5661         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5662 }
5663
5664 /*
5665  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5666  */
5667 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5668 {
5669 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5670         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5671                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5672
5673         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5674                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5675 #endif
5676
5677 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5678         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5679                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5680                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5681                 dump_stack();
5682                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5683         }
5684 #endif
5685
5686         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5687                 __schedule_bug(prev);
5688                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5689         }
5690         rcu_sleep_check();
5691         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5692
5693         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5694
5695         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5696 }
5697
5698 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5699                                   struct rq_flags *rf)
5700 {
5701 #ifdef CONFIG_SMP
5702         const struct sched_class *class;
5703         /*
5704          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5705          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5706          * state as before we took rq->lock.
5707          *
5708          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5709          * a runnable task of @class priority or higher.
5710          */
5711         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5712                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5713                         break;
5714         }
5715 #endif
5716
5717         put_prev_task(rq, prev);
5718 }
5719
5720 /*
5721  * Pick up the highest-prio task:
5722  */
5723 static inline struct task_struct *
5724 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5725 {
5726         const struct sched_class *class;
5727         struct task_struct *p;
5728
5729         /*
5730          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5731          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5732          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5733          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
5734          */
5735         if (likely(!sched_class_above(prev->sched_class, &fair_sched_class) &&
5736                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
5737
5738                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
5739                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
5740                         goto restart;
5741
5742                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
5743                 if (!p) {
5744                         put_prev_task(rq, prev);
5745                         p = pick_next_task_idle(rq);
5746                 }
5747
5748                 return p;
5749         }
5750
5751 restart:
5752         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5753
5754         for_each_class(class) {
5755                 p = class->pick_next_task(rq);
5756                 if (p)
5757                         return p;
5758         }
5759
5760         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5761 }
5762
5763 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
5764 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
5765 {
5766         return (task_rq(t)->idle == t);
5767 }
5768
5769 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
5770 {
5771         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
5772 }
5773
5774 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
5775 {
5776         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
5777                 return true;
5778
5779         return a->core_cookie == b->core_cookie;
5780 }
5781
5782 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
5783 {
5784         const struct sched_class *class;
5785         struct task_struct *p;
5786
5787         for_each_class(class) {
5788                 p = class->pick_task(rq);
5789                 if (p)
5790                         return p;
5791         }
5792
5793         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5794 }
5795
5796 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
5797
5798 static void queue_core_balance(struct rq *rq);
5799
5800 static struct task_struct *
5801 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5802 {
5803         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
5804         const struct cpumask *smt_mask;
5805         bool fi_before = false;
5806         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
5807         unsigned long cookie;
5808         int i, cpu, occ = 0;
5809         struct rq *rq_i;
5810         bool need_sync;
5811
5812         if (!sched_core_enabled(rq))
5813                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5814
5815         cpu = cpu_of(rq);
5816
5817         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
5818         if (cpu_is_offline(cpu)) {
5819                 /*
5820                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
5821                  * coming online. core_pick would already be migrated to
5822                  * another cpu during offline.
5823                  */
5824                 rq->core_pick = NULL;
5825                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5826         }
5827
5828         /*
5829          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
5830          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
5831          * pick yet, do so now.
5832          *
5833          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
5834          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
5835          * selection. In this case, do a core-wide selection.
5836          */
5837         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
5838             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
5839             rq->core_pick) {
5840                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
5841
5842                 next = rq->core_pick;
5843                 if (next != prev) {
5844                         put_prev_task(rq, prev);
5845                         set_next_task(rq, next);
5846                 }
5847
5848                 rq->core_pick = NULL;
5849                 goto out;
5850         }
5851
5852         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5853
5854         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5855         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
5856
5857         /* reset state */
5858         rq->core->core_cookie = 0UL;
5859         if (rq->core->core_forceidle_count) {
5860                 if (!core_clock_updated) {
5861                         update_rq_clock(rq->core);
5862                         core_clock_updated = true;
5863                 }
5864                 sched_core_account_forceidle(rq);
5865                 /* reset after accounting force idle */
5866                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
5867                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
5868                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
5869                 need_sync = true;
5870                 fi_before = true;
5871         }
5872
5873         /*
5874          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
5875          *
5876          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
5877          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
5878          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
5879          *
5880          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
5881          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
5882          */
5883         rq->core->core_task_seq++;
5884
5885         /*
5886          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
5887          * and there are no cookied tasks running on siblings.
5888          */
5889         if (!need_sync) {
5890                 next = pick_task(rq);
5891                 if (!next->core_cookie) {
5892                         rq->core_pick = NULL;
5893                         /*
5894                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
5895                          * unconstrained picks as well.
5896                          */
5897                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
5898                         task_vruntime_update(rq, next, false);
5899                         goto out_set_next;
5900                 }
5901         }
5902
5903         /*
5904          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
5905          * amongst them.
5906          *
5907          * Tie-break prio towards the current CPU
5908          */
5909         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
5910                 rq_i = cpu_rq(i);
5911
5912                 /*
5913                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
5914                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
5915                  * the core may also have been updated above.
5916                  */
5917                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
5918                         update_rq_clock(rq_i);
5919
5920                 p = rq_i->core_pick = pick_task(rq_i);
5921                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
5922                         max = p;
5923         }
5924
5925         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
5926
5927         /*
5928          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
5929          * force idle.
5930          */
5931         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5932                 rq_i = cpu_rq(i);
5933                 p = rq_i->core_pick;
5934
5935                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
5936                         p = NULL;
5937                         if (cookie)
5938                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
5939                         if (!p)
5940                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
5941                 }
5942
5943                 rq_i->core_pick = p;
5944
5945                 if (p == rq_i->idle) {
5946                         if (rq_i->nr_running) {
5947                                 rq->core->core_forceidle_count++;
5948                                 if (!fi_before)
5949                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
5950                         }
5951                 } else {
5952                         occ++;
5953                 }
5954         }
5955
5956         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
5957                 rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
5958                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
5959         }
5960
5961         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
5962         next = rq->core_pick;
5963         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
5964
5965         /* Something should have been selected for current CPU */
5966         WARN_ON_ONCE(!next);
5967
5968         /*
5969          * Reschedule siblings
5970          *
5971          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
5972          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
5973          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
5974          * non-matching user state.
5975          */
5976         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5977                 rq_i = cpu_rq(i);
5978
5979                 /*
5980                  * An online sibling might have gone offline before a task
5981                  * could be picked for it, or it might be offline but later
5982                  * happen to come online, but its too late and nothing was
5983                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
5984                  * so ignore it.
5985                  */
5986                 if (!rq_i->core_pick)
5987                         continue;
5988
5989                 /*
5990                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
5991                  * fi_before     fi      update?
5992                  *  0            0       1
5993                  *  0            1       1
5994                  *  1            0       1
5995                  *  1            1       0
5996                  */
5997                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
5998                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
5999
6000                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
6001
6002                 if (i == cpu) {
6003                         rq_i->core_pick = NULL;
6004                         continue;
6005                 }
6006
6007                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
6008                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
6009
6010                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
6011                         rq_i->core_pick = NULL;
6012                         continue;
6013                 }
6014
6015                 resched_curr(rq_i);
6016         }
6017
6018 out_set_next:
6019         set_next_task(rq, next);
6020 out:
6021         if (rq->core->core_forceidle_count && next == rq->idle)
6022                 queue_core_balance(rq);
6023
6024         return next;
6025 }
6026
6027 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
6028 {
6029         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
6030         struct task_struct *p;
6031         unsigned long cookie;
6032         bool success = false;
6033
6034         local_irq_disable();
6035         double_rq_lock(dst, src);
6036
6037         cookie = dst->core->core_cookie;
6038         if (!cookie)
6039                 goto unlock;
6040
6041         if (dst->curr != dst->idle)
6042                 goto unlock;
6043
6044         p = sched_core_find(src, cookie);
6045         if (p == src->idle)
6046                 goto unlock;
6047
6048         do {
6049                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
6050                         goto next;
6051
6052                 if (!is_cpu_allowed(p, this))
6053                         goto next;
6054
6055                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
6056                         goto next;
6057
6058                 deactivate_task(src, p, 0);
6059                 set_task_cpu(p, this);
6060                 activate_task(dst, p, 0);
6061
6062                 resched_curr(dst);
6063
6064                 success = true;
6065                 break;
6066
6067 next:
6068                 p = sched_core_next(p, cookie);
6069         } while (p);
6070
6071 unlock:
6072         double_rq_unlock(dst, src);
6073         local_irq_enable();
6074
6075         return success;
6076 }
6077
6078 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
6079 {
6080         int i;
6081
6082         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu) {
6083                 if (i == cpu)
6084                         continue;
6085
6086                 if (need_resched())
6087                         break;
6088
6089                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
6090                         return true;
6091         }
6092
6093         return false;
6094 }
6095
6096 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
6097 {
6098         struct sched_domain *sd;
6099         int cpu = cpu_of(rq);
6100
6101         preempt_disable();
6102         rcu_read_lock();
6103         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6104         for_each_domain(cpu, sd) {
6105                 if (need_resched())
6106                         break;
6107
6108                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
6109                         break;
6110         }
6111         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
6112         rcu_read_unlock();
6113         preempt_enable();
6114 }
6115
6116 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, core_balance_head);
6117
6118 static void queue_core_balance(struct rq *rq)
6119 {
6120         if (!sched_core_enabled(rq))
6121                 return;
6122
6123         if (!rq->core->core_cookie)
6124                 return;
6125
6126         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
6127                 return;
6128
6129         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
6130 }
6131
6132 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
6133 {
6134         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6135         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6136         unsigned long flags;
6137         int t;
6138
6139         sched_core_lock(cpu, &flags);
6140
6141         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6142
6143         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6144         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6145                 goto unlock;
6146
6147         /* find the leader */
6148         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6149                 if (t == cpu)
6150                         continue;
6151                 rq = cpu_rq(t);
6152                 if (rq->core == rq) {
6153                         core_rq = rq;
6154                         break;
6155                 }
6156         }
6157
6158         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6159                 goto unlock;
6160
6161         /* install and validate core_rq */
6162         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6163                 rq = cpu_rq(t);
6164
6165                 if (t == cpu)
6166                         rq->core = core_rq;
6167
6168                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6169         }
6170
6171 unlock:
6172         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6173 }
6174
6175 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6176 {
6177         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6178         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6179         unsigned long flags;
6180         int t;
6181
6182         sched_core_lock(cpu, &flags);
6183
6184         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6185         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6186                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6187                 goto unlock;
6188         }
6189
6190         /* if we're not the leader, nothing to do */
6191         if (rq->core != rq)
6192                 goto unlock;
6193
6194         /* find a new leader */
6195         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6196                 if (t == cpu)
6197                         continue;
6198                 core_rq = cpu_rq(t);
6199                 break;
6200         }
6201
6202         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6203                 goto unlock;
6204
6205         /* copy the shared state to the new leader */
6206         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6207         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6208         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6209         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6210         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6211         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6212
6213         /*
6214          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6215          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6216          * have a cookie.
6217          */
6218         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6219
6220         /* install new leader */
6221         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6222                 rq = cpu_rq(t);
6223                 rq->core = core_rq;
6224         }
6225
6226 unlock:
6227         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6228 }
6229
6230 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6231 {
6232         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6233
6234         if (rq->core != rq)
6235                 rq->core = rq;
6236 }
6237
6238 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6239
6240 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6241 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6242 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6243
6244 static struct task_struct *
6245 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6246 {
6247         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6248 }
6249
6250 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6251
6252 /*
6253  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6254  *
6255  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6256  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6257  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6258  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6259  */
6260 #define SM_NONE                 0x0
6261 #define SM_PREEMPT              0x1
6262 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6263
6264 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6265 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6266 #else
6267 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6268 #endif
6269
6270 /*
6271  * __schedule() is the main scheduler function.
6272  *
6273  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6274  *
6275  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6276  *
6277  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6278  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6279  *
6280  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6281  *      interrupt handler scheduler_tick().
6282  *
6283  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6284  *      task to the run-queue and that's it.
6285  *
6286  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6287  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6288  *      called on the nearest possible occasion:
6289  *
6290  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6291  *
6292  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6293  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6294  *           spin_unlock()!)
6295  *
6296  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6297  *           preemptible context
6298  *
6299  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6300  *         then at the next:
6301  *
6302  *          - cond_resched() call
6303  *          - explicit schedule() call
6304  *          - return from syscall or exception to user-space
6305  *          - return from interrupt-handler to user-space
6306  *
6307  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6308  */
6309 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6310 {
6311         struct task_struct *prev, *next;
6312         unsigned long *switch_count;
6313         unsigned long prev_state;
6314         struct rq_flags rf;
6315         struct rq *rq;
6316         int cpu;
6317
6318         cpu = smp_processor_id();
6319         rq = cpu_rq(cpu);
6320         prev = rq->curr;
6321
6322         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6323
6324         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6325                 hrtick_clear(rq);
6326
6327         local_irq_disable();
6328         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6329
6330         /*
6331          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6332          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6333          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6334          *
6335          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6336          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6337          *                                        wake_up_state(p, state)
6338          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6339          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6340          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6341          *
6342          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6343          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
6344          */
6345         rq_lock(rq, &rf);
6346         smp_mb__after_spinlock();
6347
6348         /* Promote REQ to ACT */
6349         rq->clock_update_flags <<= 1;
6350         update_rq_clock(rq);
6351
6352         switch_count = &prev->nivcsw;
6353
6354         /*
6355          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6356          * that we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6357          */
6358         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6359         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6360                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6361                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6362                 } else {
6363                         prev->sched_contributes_to_load =
6364                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6365                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6366                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
6367
6368                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6369                                 rq->nr_uninterruptible++;
6370
6371                         /*
6372                          * __schedule()                 ttwu()
6373                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6374                          *   if (prev_state)                goto out;
6375                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6376                          *                                p->state = TASK_WAKING
6377                          *
6378                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6379                          *
6380                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6381                          */
6382                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6383
6384                         if (prev->in_iowait) {
6385                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6386                                 delayacct_blkio_start();
6387                         }
6388                 }
6389                 switch_count = &prev->nvcsw;
6390         }
6391
6392         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6393         clear_tsk_need_resched(prev);
6394         clear_preempt_need_resched();
6395 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6396         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6397 #endif
6398
6399         if (likely(prev != next)) {
6400                 rq->nr_switches++;
6401                 /*
6402                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6403                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6404                  */
6405                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6406                 /*
6407                  * The membarrier system call requires each architecture
6408                  * to have a full memory barrier after updating
6409                  * rq->curr, before returning to user-space.
6410                  *
6411                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6412                  * various architectures:
6413                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
6414                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
6415                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6416                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6417                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6418                  *   is a RELEASE barrier),
6419                  */
6420                 ++*switch_count;
6421
6422                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6423                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6424
6425                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next, prev_state);
6426
6427                 /* Also unlocks the rq: */
6428                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6429         } else {
6430                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
6431
6432                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6433                 __balance_callbacks(rq);
6434                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6435         }
6436 }
6437
6438 void __noreturn do_task_dead(void)
6439 {
6440         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6441         set_special_state(TASK_DEAD);
6442
6443         /* Tell freezer to ignore us: */
6444         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6445
6446         __schedule(SM_NONE);
6447         BUG();
6448
6449         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6450         for (;;)
6451                 cpu_relax();
6452 }
6453
6454 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6455 {
6456         unsigned int task_flags;
6457
6458         if (task_is_running(tsk))
6459                 return;
6460
6461         task_flags = tsk->flags;
6462         /*
6463          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6464          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6465          */
6466         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6467                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6468                         wq_worker_sleeping(tsk);
6469                 else
6470                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
6471         }
6472
6473         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
6474                 return;
6475
6476         /*
6477          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6478          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6479          */
6480         blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6481 }
6482
6483 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6484 {
6485         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6486                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6487                         wq_worker_running(tsk);
6488                 else
6489                         io_wq_worker_running(tsk);
6490         }
6491 }
6492
6493 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6494 {
6495         struct task_struct *tsk = current;
6496
6497         sched_submit_work(tsk);
6498         do {
6499                 preempt_disable();
6500                 __schedule(SM_NONE);
6501                 sched_preempt_enable_no_resched();
6502         } while (need_resched());
6503         sched_update_worker(tsk);
6504 }
6505 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6506
6507 /*
6508  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6509  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6510  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6511  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6512  * (schedule out non-voluntarily).
6513  *
6514  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6515  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6516  */
6517 void __sched schedule_idle(void)
6518 {
6519         /*
6520          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6521          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6522          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6523          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6524          * TASK_RUNNING state.
6525          */
6526         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6527         do {
6528                 __schedule(SM_NONE);
6529         } while (need_resched());
6530 }
6531
6532 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
6533 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6534 {
6535         /*
6536          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6537          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6538          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6539          * we find a better solution.
6540          *
6541          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6542          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6543          * too frequently to make sense yet.
6544          */
6545         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6546         schedule();
6547         exception_exit(prev_state);
6548 }
6549 #endif
6550
6551 /**
6552  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6553  *
6554  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6555  */
6556 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6557 {
6558         sched_preempt_enable_no_resched();
6559         schedule();
6560         preempt_disable();
6561 }
6562
6563 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6564 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6565 {
6566         do {
6567                 preempt_disable();
6568                 __schedule(SM_RTLOCK_WAIT);
6569                 sched_preempt_enable_no_resched();
6570         } while (need_resched());
6571 }
6572 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6573 #endif
6574
6575 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6576 {
6577         do {
6578                 /*
6579                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6580                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6581                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6582                  * by the function tracer will call this function again and
6583                  * cause infinite recursion.
6584                  *
6585                  * Preemption must be disabled here before the function
6586                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6587                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6588                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6589                  * which can also be traced by the function tracer.
6590                  */
6591                 preempt_disable_notrace();
6592                 preempt_latency_start(1);
6593                 __schedule(SM_PREEMPT);
6594                 preempt_latency_stop(1);
6595                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6596
6597                 /*
6598                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6599                  * between schedule and now.
6600                  */
6601         } while (need_resched());
6602 }
6603
6604 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6605 /*
6606  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6607  * off of preempt_enable.
6608  */
6609 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6610 {
6611         /*
6612          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6613          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6614          */
6615         if (likely(!preemptible()))
6616                 return;
6617         preempt_schedule_common();
6618 }
6619 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6620 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6621
6622 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6623 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6624 #ifndef preempt_schedule_dynamic_enabled
6625 #define preempt_schedule_dynamic_enabled        preempt_schedule
6626 #define preempt_schedule_dynamic_disabled       NULL
6627 #endif
6628 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, preempt_schedule_dynamic_enabled);
6629 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6630 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6631 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule);
6632 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule(void)
6633 {
6634         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule))
6635                 return;
6636         preempt_schedule();
6637 }
6638 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6639 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6640 #endif
6641 #endif
6642
6643 /**
6644  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6645  *
6646  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6647  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6648  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6649  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6650  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6651  * to be called when the system is still in usermode.
6652  *
6653  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6654  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6655  * calling the scheduler.
6656  */
6657 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6658 {
6659         enum ctx_state prev_ctx;
6660
6661         if (likely(!preemptible()))
6662                 return;
6663
6664         do {
6665                 /*
6666                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6667                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6668                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6669                  * by the function tracer will call this function again and
6670                  * cause infinite recursion.
6671                  *
6672                  * Preemption must be disabled here before the function
6673                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6674                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6675                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6676                  * which can also be traced by the function tracer.
6677                  */
6678                 preempt_disable_notrace();
6679                 preempt_latency_start(1);
6680                 /*
6681                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6682                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6683                  * an infinite recursion.
6684                  */
6685                 prev_ctx = exception_enter();
6686                 __schedule(SM_PREEMPT);
6687                 exception_exit(prev_ctx);
6688
6689                 preempt_latency_stop(1);
6690                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6691         } while (need_resched());
6692 }
6693 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6694
6695 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6696 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6697 #ifndef preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled
6698 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled        preempt_schedule_notrace
6699 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_disabled       NULL
6700 #endif
6701 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled);
6702 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6703 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6704 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule_notrace);
6705 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule_notrace(void)
6706 {
6707         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule_notrace))
6708                 return;
6709         preempt_schedule_notrace();
6710 }
6711 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6712 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6713 #endif
6714 #endif
6715
6716 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6717
6718 /*
6719  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6720  * off of irq context.
6721  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6722  * protect us against recursive calling from irq.
6723  */
6724 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6725 {
6726         enum ctx_state prev_state;
6727
6728         /* Catch callers which need to be fixed */
6729         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
6730
6731         prev_state = exception_enter();
6732
6733         do {
6734                 preempt_disable();
6735                 local_irq_enable();
6736                 __schedule(SM_PREEMPT);
6737                 local_irq_disable();
6738                 sched_preempt_enable_no_resched();
6739         } while (need_resched());
6740
6741         exception_exit(prev_state);
6742 }
6743
6744 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
6745                           void *key)
6746 {
6747         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
6748         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
6749 }
6750 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
6751
6752 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
6753 {
6754         if (dl_prio(prio))
6755                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6756         else if (rt_prio(prio))
6757                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6758         else
6759                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6760
6761         p->prio = prio;
6762 }
6763
6764 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6765
6766 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
6767 {
6768         if (pi_task)
6769                 prio = min(prio, pi_task->prio);
6770
6771         return prio;
6772 }
6773
6774 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6775 {
6776         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
6777
6778         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
6779 }
6780
6781 /*
6782  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6783  * @p: task to boost
6784  * @pi_task: donor task
6785  *
6786  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6787  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6788  *
6789  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
6790  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
6791  */
6792 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
6793 {
6794         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
6795                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6796         const struct sched_class *prev_class;
6797         struct rq_flags rf;
6798         struct rq *rq;
6799
6800         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
6801         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
6802
6803         /*
6804          * If nothing changed; bail early.
6805          */
6806         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6807                 return;
6808
6809         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
6810         update_rq_clock(rq);
6811         /*
6812          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
6813          * either lock.
6814          *
6815          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
6816          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
6817          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
6818          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
6819          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
6820          */
6821         p->pi_top_task = pi_task;
6822
6823         /*
6824          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
6825          */
6826         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6827                 goto out_unlock;
6828
6829         /*
6830          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
6831          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
6832          *
6833          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
6834          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
6835          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
6836          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
6837          * with interrupts disabled and will complete the lock
6838          * protected section without being interrupted. So there is no
6839          * real need to boost.
6840          */
6841         if (unlikely(p == rq->idle)) {
6842                 WARN_ON(p != rq->curr);
6843                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
6844                 goto out_unlock;
6845         }
6846
6847         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
6848         oldprio = p->prio;
6849
6850         if (oldprio == prio)
6851                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
6852
6853         prev_class = p->sched_class;
6854         queued = task_on_rq_queued(p);
6855         running = task_current(rq, p);
6856         if (queued)
6857                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
6858         if (running)
6859                 put_prev_task(rq, p);
6860
6861         /*
6862          * Boosting condition are:
6863          * 1. -rt task is running and holds mutex A
6864          *      --> -dl task blocks on mutex A
6865          *
6866          * 2. -dl task is running and holds mutex A
6867          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
6868          *          running task
6869          */
6870         if (dl_prio(prio)) {
6871                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
6872                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
6873                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
6874                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
6875                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
6876                 } else {
6877                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6878                 }
6879         } else if (rt_prio(prio)) {
6880                 if (dl_prio(oldprio))
6881                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6882                 if (oldprio < prio)
6883                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
6884         } else {
6885                 if (dl_prio(oldprio))
6886                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6887                 if (rt_prio(oldprio))
6888                         p->rt.timeout = 0;
6889         }
6890
6891         __setscheduler_prio(p, prio);
6892
6893         if (queued)
6894                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
6895         if (running)
6896                 set_next_task(rq, p);
6897
6898         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6899 out_unlock:
6900         /* Avoid rq from going away on us: */
6901         preempt_disable();
6902
6903         rq_unpin_lock(rq, &rf);
6904         __balance_callbacks(rq);
6905         raw_spin_rq_unlock(rq);
6906
6907         preempt_enable();
6908 }
6909 #else
6910 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6911 {
6912         return prio;
6913 }
6914 #endif
6915
6916 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6917 {
6918         bool queued, running;
6919         int old_prio;
6920         struct rq_flags rf;
6921         struct rq *rq;
6922
6923         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6924                 return;
6925         /*
6926          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6927          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6928          */
6929         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6930         update_rq_clock(rq);
6931
6932         /*
6933          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6934          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6935          * it won't have any effect on scheduling until the task is
6936          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
6937          */
6938         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
6939                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6940                 goto out_unlock;
6941         }
6942         queued = task_on_rq_queued(p);
6943         running = task_current(rq, p);
6944         if (queued)
6945                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
6946         if (running)
6947                 put_prev_task(rq, p);
6948
6949         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6950         set_load_weight(p, true);
6951         old_prio = p->prio;
6952         p->prio = effective_prio(p);
6953
6954         if (queued)
6955                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
6956         if (running)
6957                 set_next_task(rq, p);
6958
6959         /*
6960          * If the task increased its priority or is running and
6961          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6962          */
6963         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
6964
6965 out_unlock:
6966         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6967 }
6968 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6969
6970 /*
6971  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6972  * @p: task
6973  * @nice: nice value
6974  */
6975 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6976 {
6977         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
6978         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
6979
6980         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
6981                 capable(CAP_SYS_NICE));
6982 }
6983
6984 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6985
6986 /*
6987  * sys_nice - change the priority of the current process.
6988  * @increment: priority increment
6989  *
6990  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6991  * does similar things.
6992  */
6993 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6994 {
6995         long nice, retval;
6996
6997         /*
6998          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6999          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
7000          * and we have a single winner.
7001          */
7002         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
7003         nice = task_nice(current) + increment;
7004
7005         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7006         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
7007                 return -EPERM;
7008
7009         retval = security_task_setnice(current, nice);
7010         if (retval)
7011                 return retval;
7012
7013         set_user_nice(current, nice);
7014         return 0;
7015 }
7016
7017 #endif
7018
7019 /**
7020  * task_prio - return the priority value of a given task.
7021  * @p: the task in question.
7022  *
7023  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
7024  *
7025  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7026  *
7027  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7028  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7029  * deadline                     -101             -1           0
7030  */
7031 int task_prio(const struct task_struct *p)
7032 {
7033         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7034 }
7035
7036 /**
7037  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7038  * @cpu: the processor in question.
7039  *
7040  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7041  */
7042 int idle_cpu(int cpu)
7043 {
7044         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7045
7046         if (rq->curr != rq->idle)
7047                 return 0;
7048
7049         if (rq->nr_running)
7050                 return 0;
7051
7052 #ifdef CONFIG_SMP
7053         if (rq->ttwu_pending)
7054                 return 0;
7055 #endif
7056
7057         return 1;
7058 }
7059
7060 /**
7061  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7062  * @cpu: the CPU in question.
7063  *
7064  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7065  */
7066 int available_idle_cpu(int cpu)
7067 {
7068         if (!idle_cpu(cpu))
7069                 return 0;
7070
7071         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7072                 return 0;
7073
7074         return 1;
7075 }
7076
7077 /**
7078  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7079  * @cpu: the processor in question.
7080  *
7081  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7082  */
7083 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7084 {
7085         return cpu_rq(cpu)->idle;
7086 }
7087
7088 #ifdef CONFIG_SMP
7089 /*
7090  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7091  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7092  *
7093  * The scheduler tracks the following metrics:
7094  *
7095  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7096  *   cpu_bw_dl()
7097  *
7098  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7099  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7100  *
7101  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7102  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7103  * in the irq utilization.
7104  *
7105  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7106  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7107  * required to meet deadlines.
7108  */
7109 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7110                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
7111                                  struct task_struct *p)
7112 {
7113         unsigned long dl_util, util, irq;
7114         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7115
7116         if (!uclamp_is_used() &&
7117             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
7118                 return max;
7119         }
7120
7121         /*
7122          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7123          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7124          * update_irq_load_avg().
7125          */
7126         irq = cpu_util_irq(rq);
7127         if (unlikely(irq >= max))
7128                 return max;
7129
7130         /*
7131          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7132          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7133          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7134          * to obtain the CPU's actual utilization.
7135          *
7136          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
7137          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
7138          * tasks.
7139          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
7140          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
7141          */
7142         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7143         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7144                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
7145
7146         dl_util = cpu_util_dl(rq);
7147
7148         /*
7149          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
7150          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
7151          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
7152          * that we select f_max when there is no idle time.
7153          *
7154          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
7155          * saturation when we should -- something for later.
7156          */
7157         if (util + dl_util >= max)
7158                 return max;
7159
7160         /*
7161          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
7162          * include util_dl and ignore dl_bw.
7163          */
7164         if (type == ENERGY_UTIL)
7165                 util += dl_util;
7166
7167         /*
7168          * There is still idle time; further improve the number by using the
7169          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7170          * need to scale the task numbers:
7171          *
7172          *              max - irq
7173          *   U' = irq + --------- * U
7174          *                 max
7175          */
7176         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
7177         util += irq;
7178
7179         /*
7180          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
7181          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
7182          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
7183          * periods of time.
7184          *
7185          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
7186          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
7187          * an interface. So, we only do the latter for now.
7188          */
7189         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7190                 util += cpu_bw_dl(rq);
7191
7192         return min(max, util);
7193 }
7194
7195 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
7196 {
7197         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu), max,
7198                                   ENERGY_UTIL, NULL);
7199 }
7200 #endif /* CONFIG_SMP */
7201
7202 /**
7203  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7204  * @pid: the pid in question.
7205  *
7206  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7207  */
7208 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7209 {
7210         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7211 }
7212
7213 /*
7214  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7215  * it calls know not to change it.
7216  */
7217 #define SETPARAM_POLICY -1
7218
7219 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7220                 const struct sched_attr *attr)
7221 {
7222         int policy = attr->sched_policy;
7223
7224         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7225                 policy = p->policy;
7226
7227         p->policy = policy;
7228
7229         if (dl_policy(policy))
7230                 __setparam_dl(p, attr);
7231         else if (fair_policy(policy))
7232                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7233
7234         /*
7235          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7236          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7237          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7238          */
7239         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7240         p->normal_prio = normal_prio(p);
7241         set_load_weight(p, true);
7242 }
7243
7244 /*
7245  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7246  */
7247 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7248 {
7249         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7250         bool match;
7251
7252         rcu_read_lock();
7253         pcred = __task_cred(p);
7254         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7255                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7256         rcu_read_unlock();
7257         return match;
7258 }
7259
7260 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7261                                 const struct sched_attr *attr,
7262                                 bool user, bool pi)
7263 {
7264         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7265         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7266         const struct sched_class *prev_class;
7267         struct callback_head *head;
7268         struct rq_flags rf;
7269         int reset_on_fork;
7270         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7271         struct rq *rq;
7272
7273         /* The pi code expects interrupts enabled */
7274         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7275 recheck:
7276         /* Double check policy once rq lock held: */
7277         if (policy < 0) {
7278                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7279                 policy = oldpolicy = p->policy;
7280         } else {
7281                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7282
7283                 if (!valid_policy(policy))
7284                         return -EINVAL;
7285         }
7286
7287         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7288                 return -EINVAL;
7289
7290         /*
7291          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7292          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7293          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7294          */
7295         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7296                 return -EINVAL;
7297         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7298             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7299                 return -EINVAL;
7300
7301         /*
7302          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
7303          */
7304         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
7305                 if (fair_policy(policy)) {
7306                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7307                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
7308                                 return -EPERM;
7309                 }
7310
7311                 if (rt_policy(policy)) {
7312                         unsigned long rlim_rtprio =
7313                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7314
7315                         /* Can't set/change the rt policy: */
7316                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7317                                 return -EPERM;
7318
7319                         /* Can't increase priority: */
7320                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7321                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7322                                 return -EPERM;
7323                 }
7324
7325                  /*
7326                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7327                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
7328                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7329                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7330                   */
7331                 if (dl_policy(policy))
7332                         return -EPERM;
7333
7334                 /*
7335                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7336                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7337                  */
7338                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7339                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
7340                                 return -EPERM;
7341                 }
7342
7343                 /* Can't change other user's priorities: */
7344                 if (!check_same_owner(p))
7345                         return -EPERM;
7346
7347                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7348                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7349                         return -EPERM;
7350         }
7351
7352         if (user) {
7353                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7354                         return -EINVAL;
7355
7356                 retval = security_task_setscheduler(p);
7357                 if (retval)
7358                         return retval;
7359         }
7360
7361         /* Update task specific "requested" clamps */
7362         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7363                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7364                 if (retval)
7365                         return retval;
7366         }
7367
7368         if (pi)
7369                 cpuset_read_lock();
7370
7371         /*
7372          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7373          * changing the priority of the task:
7374          *
7375          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7376          * runqueue lock must be held.
7377          */
7378         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7379         update_rq_clock(rq);
7380
7381         /*
7382          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7383          */
7384         if (p == rq->stop) {
7385                 retval = -EINVAL;
7386                 goto unlock;
7387         }
7388
7389         /*
7390          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7391          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7392          */
7393         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7394                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7395                         goto change;
7396                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7397                         goto change;
7398                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7399                         goto change;
7400                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7401                         goto change;
7402
7403                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7404                 retval = 0;
7405                 goto unlock;
7406         }
7407 change:
7408
7409         if (user) {
7410 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7411                 /*
7412                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7413                  * assigned.
7414                  */
7415                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7416                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7417                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7418                         retval = -EPERM;
7419                         goto unlock;
7420                 }
7421 #endif
7422 #ifdef CONFIG_SMP
7423                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7424                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7425                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7426
7427                         /*
7428                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7429                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7430                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7431                          */
7432                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7433                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7434                                 retval = -EPERM;
7435                                 goto unlock;
7436                         }
7437                 }
7438 #endif
7439         }
7440
7441         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7442         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7443                 policy = oldpolicy = -1;
7444                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7445                 if (pi)
7446                         cpuset_read_unlock();
7447                 goto recheck;
7448         }
7449
7450         /*
7451          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7452          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7453          * is available.
7454          */
7455         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7456                 retval = -EBUSY;
7457                 goto unlock;
7458         }
7459
7460         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7461         oldprio = p->prio;
7462
7463         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7464         if (pi) {
7465                 /*
7466                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7467                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7468                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7469                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7470                  * itself.
7471                  */
7472                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7473                 if (newprio == oldprio)
7474                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7475         }
7476
7477         queued = task_on_rq_queued(p);
7478         running = task_current(rq, p);
7479         if (queued)
7480                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7481         if (running)
7482                 put_prev_task(rq, p);
7483
7484         prev_class = p->sched_class;
7485
7486         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7487                 __setscheduler_params(p, attr);
7488                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7489         }
7490         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7491
7492         if (queued) {
7493                 /*
7494                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7495                  * increased (user space view).
7496                  */
7497                 if (oldprio < p->prio)
7498                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7499
7500                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7501         }
7502         if (running)
7503                 set_next_task(rq, p);
7504
7505         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7506
7507         /* Avoid rq from going away on us: */
7508         preempt_disable();
7509         head = splice_balance_callbacks(rq);
7510         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7511
7512         if (pi) {
7513                 cpuset_read_unlock();
7514                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7515         }
7516
7517         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7518         balance_callbacks(rq, head);
7519         preempt_enable();
7520
7521         return 0;
7522
7523 unlock:
7524         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7525         if (pi)
7526                 cpuset_read_unlock();
7527         return retval;
7528 }
7529
7530 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7531                                const struct sched_param *param, bool check)
7532 {
7533         struct sched_attr attr = {
7534                 .sched_policy   = policy,
7535                 .sched_priority = param->sched_priority,
7536                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7537         };
7538
7539         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7540         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7541                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7542                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7543                 attr.sched_policy = policy;
7544         }
7545
7546         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7547 }
7548 /**
7549  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7550  * @p: the task in question.
7551  * @policy: new policy.
7552  * @param: structure containing the new RT priority.
7553  *
7554  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7555  *
7556  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7557  *
7558  * NOTE that the task may be already dead.
7559  */
7560 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7561                        const struct sched_param *param)
7562 {
7563         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7564 }
7565
7566 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7567 {
7568         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7569 }
7570
7571 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7572 {
7573         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7574 }
7575 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7576
7577 /**
7578  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7579  * @p: the task in question.
7580  * @policy: new policy.
7581  * @param: structure containing the new RT priority.
7582  *
7583  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7584  * current context has permission.  For example, this is needed in
7585  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7586  * but our caller might not have that capability.
7587  *
7588  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7589  */
7590 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7591                                const struct sched_param *param)
7592 {
7593         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7594 }
7595
7596 /*
7597  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7598  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7599  * be doing.
7600  *
7601  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7602  *
7603  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7604  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7605  * and smash them together and still expect them to work.
7606  *
7607  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7608  *
7609  *   MAX_RT_PRIO / 2
7610  *
7611  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7612  * know enough information to make a sensible choice.
7613  */
7614 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7615 {
7616         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7617         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7618 }
7619 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7620
7621 /*
7622  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7623  */
7624 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7625 {
7626         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7627         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7628 }
7629 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7630
7631 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7632 {
7633         struct sched_attr attr = {
7634                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7635                 .sched_nice = nice,
7636         };
7637         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7638 }
7639 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7640
7641 static int
7642 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7643 {
7644         struct sched_param lparam;
7645         struct task_struct *p;
7646         int retval;
7647
7648         if (!param || pid < 0)
7649                 return -EINVAL;
7650         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7651                 return -EFAULT;
7652
7653         rcu_read_lock();
7654         retval = -ESRCH;
7655         p = find_process_by_pid(pid);
7656         if (likely(p))
7657                 get_task_struct(p);
7658         rcu_read_unlock();
7659
7660         if (likely(p)) {
7661                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7662                 put_task_struct(p);
7663         }
7664
7665         return retval;
7666 }
7667
7668 /*
7669  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7670  */
7671 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7672 {
7673         u32 size;
7674         int ret;
7675
7676         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7677         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7678
7679         ret = get_user(size, &uattr->size);
7680         if (ret)
7681                 return ret;
7682
7683         /* ABI compatibility quirk: */
7684         if (!size)
7685                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
7686         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
7687                 goto err_size;
7688
7689         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
7690         if (ret) {
7691                 if (ret == -E2BIG)
7692                         goto err_size;
7693                 return ret;
7694         }
7695
7696         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
7697             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
7698                 return -EINVAL;
7699
7700         /*
7701          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
7702          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
7703          */
7704         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7705
7706         return 0;
7707
7708 err_size:
7709         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
7710         return -E2BIG;
7711 }
7712
7713 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
7714 {
7715         if (task_has_dl_policy(p))
7716                 __getparam_dl(p, attr);
7717         else if (task_has_rt_policy(p))
7718                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
7719         else
7720                 attr->sched_nice = task_nice(p);
7721 }
7722
7723 /**
7724  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
7725  * @pid: the pid in question.
7726  * @policy: new policy.
7727  * @param: structure containing the new RT priority.
7728  *
7729  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7730  */
7731 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
7732 {
7733         if (policy < 0)
7734                 return -EINVAL;
7735
7736         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
7737 }
7738
7739 /**
7740  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
7741  * @pid: the pid in question.
7742  * @param: structure containing the new RT priority.
7743  *
7744  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7745  */
7746 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7747 {
7748         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
7749 }
7750
7751 /**
7752  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
7753  * @pid: the pid in question.
7754  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7755  * @flags: for future extension.
7756  */
7757 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7758                                unsigned int, flags)
7759 {
7760         struct sched_attr attr;
7761         struct task_struct *p;
7762         int retval;
7763
7764         if (!uattr || pid < 0 || flags)
7765                 return -EINVAL;
7766
7767         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
7768         if (retval)
7769                 return retval;
7770
7771         if ((int)attr.sched_policy < 0)
7772                 return -EINVAL;
7773         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
7774                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
7775
7776         rcu_read_lock();
7777         retval = -ESRCH;
7778         p = find_process_by_pid(pid);
7779         if (likely(p))
7780                 get_task_struct(p);
7781         rcu_read_unlock();
7782
7783         if (likely(p)) {
7784                 if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
7785                         get_params(p, &attr);
7786                 retval = sched_setattr(p, &attr);
7787                 put_task_struct(p);
7788         }
7789
7790         return retval;
7791 }
7792
7793 /**
7794  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
7795  * @pid: the pid in question.
7796  *
7797  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
7798  * code.
7799  */
7800 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
7801 {
7802         struct task_struct *p;
7803         int retval;
7804
7805         if (pid < 0)
7806                 return -EINVAL;
7807
7808         retval = -ESRCH;
7809         rcu_read_lock();
7810         p = find_process_by_pid(pid);
7811         if (p) {
7812                 retval = security_task_getscheduler(p);
7813                 if (!retval)
7814                         retval = p->policy
7815                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
7816         }
7817         rcu_read_unlock();
7818         return retval;
7819 }
7820
7821 /**
7822  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
7823  * @pid: the pid in question.
7824  * @param: structure containing the RT priority.
7825  *
7826  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
7827  * code.
7828  */
7829 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7830 {
7831         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
7832         struct task_struct *p;
7833         int retval;
7834
7835         if (!param || pid < 0)
7836                 return -EINVAL;
7837
7838         rcu_read_lock();
7839         p = find_process_by_pid(pid);
7840         retval = -ESRCH;
7841         if (!p)
7842                 goto out_unlock;
7843
7844         retval = security_task_getscheduler(p);
7845         if (retval)
7846                 goto out_unlock;
7847
7848         if (task_has_rt_policy(p))
7849                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
7850         rcu_read_unlock();
7851
7852         /*
7853          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
7854          */
7855         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
7856
7857         return retval;
7858
7859 out_unlock:
7860         rcu_read_unlock();
7861         return retval;
7862 }
7863
7864 /*
7865  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
7866  * than what user-space knows about) to user-space.
7867  *
7868  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
7869  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
7870  * have the same size.
7871  */
7872 static int
7873 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
7874                         struct sched_attr *kattr,
7875                         unsigned int usize)
7876 {
7877         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
7878
7879         if (!access_ok(uattr, usize))
7880                 return -EFAULT;
7881
7882         /*
7883          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
7884          *
7885          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
7886          *
7887          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
7888          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
7889          *
7890          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
7891          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
7892          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
7893          * which is set to ksize in this case.
7894          */
7895         kattr->size = min(usize, ksize);
7896
7897         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
7898                 return -EFAULT;
7899
7900         return 0;
7901 }
7902
7903 /**
7904  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
7905  * @pid: the pid in question.
7906  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7907  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
7908  * @flags: for future extension.
7909  */
7910 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7911                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
7912 {
7913         struct sched_attr kattr = { };
7914         struct task_struct *p;
7915         int retval;
7916
7917         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
7918             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
7919                 return -EINVAL;
7920
7921         rcu_read_lock();
7922         p = find_process_by_pid(pid);
7923         retval = -ESRCH;
7924         if (!p)
7925                 goto out_unlock;
7926
7927         retval = security_task_getscheduler(p);
7928         if (retval)
7929                 goto out_unlock;
7930
7931         kattr.sched_policy = p->policy;
7932         if (p->sched_reset_on_fork)
7933                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7934         get_params(p, &kattr);
7935         kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
7936
7937 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
7938         /*
7939          * This could race with another potential updater, but this is fine
7940          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
7941          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
7942          */
7943         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
7944         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
7945 #endif
7946
7947         rcu_read_unlock();
7948
7949         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
7950
7951 out_unlock:
7952         rcu_read_unlock();
7953         return retval;
7954 }
7955
7956 #ifdef CONFIG_SMP
7957 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
7958 {
7959         int ret = 0;
7960
7961         /*
7962          * If the task isn't a deadline task or admission control is
7963          * disabled then we don't care about affinity changes.
7964          */
7965         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
7966                 return 0;
7967
7968         /*
7969          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
7970          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
7971          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
7972          * root_domain.
7973          */
7974         rcu_read_lock();
7975         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
7976                 ret = -EBUSY;
7977         rcu_read_unlock();
7978         return ret;
7979 }
7980 #endif
7981
7982 static int
7983 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
7984 {
7985         int retval;
7986         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
7987
7988         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
7989                 return -ENOMEM;
7990
7991         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
7992                 retval = -ENOMEM;
7993                 goto out_free_cpus_allowed;
7994         }
7995
7996         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
7997         cpumask_and(new_mask, mask, cpus_allowed);
7998
7999         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
8000         if (retval)
8001                 goto out_free_new_mask;
8002 again:
8003         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK | SCA_USER);
8004         if (retval)
8005                 goto out_free_new_mask;
8006
8007         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8008         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
8009                 /*
8010                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
8011                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
8012                  */
8013                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8014                 goto again;
8015         }
8016
8017 out_free_new_mask:
8018         free_cpumask_var(new_mask);
8019 out_free_cpus_allowed:
8020         free_cpumask_var(cpus_allowed);
8021         return retval;
8022 }
8023
8024 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8025 {
8026         struct task_struct *p;
8027         int retval;
8028
8029         rcu_read_lock();
8030
8031         p = find_process_by_pid(pid);
8032         if (!p) {
8033                 rcu_read_unlock();
8034                 return -ESRCH;
8035         }
8036
8037         /* Prevent p going away */
8038         get_task_struct(p);
8039         rcu_read_unlock();
8040
8041         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8042                 retval = -EINVAL;
8043                 goto out_put_task;
8044         }
8045
8046         if (!check_same_owner(p)) {
8047                 rcu_read_lock();
8048                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
8049                         rcu_read_unlock();
8050                         retval = -EPERM;
8051                         goto out_put_task;
8052                 }
8053                 rcu_read_unlock();
8054         }
8055
8056         retval = security_task_setscheduler(p);
8057         if (retval)
8058                 goto out_put_task;
8059
8060         retval = __sched_setaffinity(p, in_mask);
8061 out_put_task:
8062         put_task_struct(p);
8063         return retval;
8064 }
8065
8066 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8067                              struct cpumask *new_mask)
8068 {
8069         if (len < cpumask_size())
8070                 cpumask_clear(new_mask);
8071         else if (len > cpumask_size())
8072                 len = cpumask_size();
8073
8074         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8075 }
8076
8077 /**
8078  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8079  * @pid: pid of the process
8080  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8081  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8082  *
8083  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8084  */
8085 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8086                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8087 {
8088         cpumask_var_t new_mask;
8089         int retval;
8090
8091         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8092                 return -ENOMEM;
8093
8094         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8095         if (retval == 0)
8096                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8097         free_cpumask_var(new_mask);
8098         return retval;
8099 }
8100
8101 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8102 {
8103         struct task_struct *p;
8104         unsigned long flags;
8105         int retval;
8106
8107         rcu_read_lock();
8108
8109         retval = -ESRCH;
8110         p = find_process_by_pid(pid);
8111         if (!p)
8112                 goto out_unlock;
8113
8114         retval = security_task_getscheduler(p);
8115         if (retval)
8116                 goto out_unlock;
8117
8118         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
8119         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8120         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
8121
8122 out_unlock:
8123         rcu_read_unlock();
8124
8125         return retval;
8126 }
8127
8128 /**
8129  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8130  * @pid: pid of the process
8131  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8132  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8133  *
8134  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8135  * error code otherwise.
8136  */
8137 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8138                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8139 {
8140         int ret;
8141         cpumask_var_t mask;
8142
8143         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8144                 return -EINVAL;
8145         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8146                 return -EINVAL;
8147
8148         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8149                 return -ENOMEM;
8150
8151         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8152         if (ret == 0) {
8153                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8154
8155                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
8156                         ret = -EFAULT;
8157                 else
8158                         ret = retlen;
8159         }
8160         free_cpumask_var(mask);
8161
8162         return ret;
8163 }
8164
8165 static void do_sched_yield(void)
8166 {
8167         struct rq_flags rf;
8168         struct rq *rq;
8169
8170         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8171
8172         schedstat_inc(rq->yld_count);
8173         current->sched_class->yield_task(rq);
8174
8175         preempt_disable();
8176         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8177         sched_preempt_enable_no_resched();
8178
8179         schedule();
8180 }
8181
8182 /**
8183  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8184  *
8185  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8186  * other threads running on this CPU then this function will return.
8187  *
8188  * Return: 0.
8189  */
8190 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8191 {
8192         do_sched_yield();
8193         return 0;
8194 }
8195
8196 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8197 int __sched __cond_resched(void)
8198 {
8199         if (should_resched(0)) {
8200                 preempt_schedule_common();
8201                 return 1;
8202         }
8203         /*
8204          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8205          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8206          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8207          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8208          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8209          * processes executing in kernel context might never report an
8210          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8211          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8212          * is in urgent need of one.
8213          */
8214 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8215         rcu_all_qs();
8216 #endif
8217         return 0;
8218 }
8219 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8220 #endif
8221
8222 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8223 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8224 #define cond_resched_dynamic_enabled    __cond_resched
8225 #define cond_resched_dynamic_disabled   ((void *)&__static_call_return0)
8226 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8227 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8228
8229 #define might_resched_dynamic_enabled   __cond_resched
8230 #define might_resched_dynamic_disabled  ((void *)&__static_call_return0)
8231 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8232 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8233 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8234 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_cond_resched);
8235 int __sched dynamic_cond_resched(void)
8236 {
8237         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_cond_resched))
8238                 return 0;
8239         return __cond_resched();
8240 }
8241 EXPORT_SYMBOL(dynamic_cond_resched);
8242
8243 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_might_resched);
8244 int __sched dynamic_might_resched(void)
8245 {
8246         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_might_resched))
8247                 return 0;
8248         return __cond_resched();
8249 }
8250 EXPORT_SYMBOL(dynamic_might_resched);
8251 #endif
8252 #endif
8253
8254 /*
8255  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8256  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8257  *
8258  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8259  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8260  * spin_unlock(), once by hand).
8261  */
8262 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8263 {
8264         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8265         int ret = 0;
8266
8267         lockdep_assert_held(lock);
8268
8269         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8270                 spin_unlock(lock);
8271                 if (!_cond_resched())
8272                         cpu_relax();
8273                 ret = 1;
8274                 spin_lock(lock);
8275         }
8276         return ret;
8277 }
8278 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8279
8280 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8281 {
8282         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8283         int ret = 0;
8284
8285         lockdep_assert_held_read(lock);
8286
8287         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8288                 read_unlock(lock);
8289                 if (!_cond_resched())
8290                         cpu_relax();
8291                 ret = 1;
8292                 read_lock(lock);
8293         }
8294         return ret;
8295 }
8296 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8297
8298 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8299 {
8300         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8301         int ret = 0;
8302
8303         lockdep_assert_held_write(lock);
8304
8305         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8306                 write_unlock(lock);
8307                 if (!_cond_resched())
8308                         cpu_relax();
8309                 ret = 1;
8310                 write_lock(lock);
8311         }
8312         return ret;
8313 }
8314 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8315
8316 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8317
8318 #ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
8319 #include <linux/entry-common.h>
8320 #endif
8321
8322 /*
8323  * SC:cond_resched
8324  * SC:might_resched
8325  * SC:preempt_schedule
8326  * SC:preempt_schedule_notrace
8327  * SC:irqentry_exit_cond_resched
8328  *
8329  *
8330  * NONE:
8331  *   cond_resched               <- __cond_resched
8332  *   might_resched              <- RET0
8333  *   preempt_schedule           <- NOP
8334  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8335  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8336  *
8337  * VOLUNTARY:
8338  *   cond_resched               <- __cond_resched
8339  *   might_resched              <- __cond_resched
8340  *   preempt_schedule           <- NOP
8341  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8342  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8343  *
8344  * FULL:
8345  *   cond_resched               <- RET0
8346  *   might_resched              <- RET0
8347  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
8348  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
8349  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
8350  */
8351
8352 enum {
8353         preempt_dynamic_undefined = -1,
8354         preempt_dynamic_none,
8355         preempt_dynamic_voluntary,
8356         preempt_dynamic_full,
8357 };
8358
8359 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
8360
8361 int sched_dynamic_mode(const char *str)
8362 {
8363         if (!strcmp(str, "none"))
8364                 return preempt_dynamic_none;
8365
8366         if (!strcmp(str, "voluntary"))
8367                 return preempt_dynamic_voluntary;
8368
8369         if (!strcmp(str, "full"))
8370                 return preempt_dynamic_full;
8371
8372         return -EINVAL;
8373 }
8374
8375 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8376 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_call_update(f, f##_dynamic_enabled)
8377 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_call_update(f, f##_dynamic_disabled)
8378 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8379 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_key_enable(&sk_dynamic_##f.key)
8380 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_key_disable(&sk_dynamic_##f.key)
8381 #else
8382 #error "Unsupported PREEMPT_DYNAMIC mechanism"
8383 #endif
8384
8385 void sched_dynamic_update(int mode)
8386 {
8387         /*
8388          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
8389          * the ZERO state, which is invalid.
8390          */
8391         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8392         preempt_dynamic_enable(might_resched);
8393         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8394         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8395         preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8396
8397         switch (mode) {
8398         case preempt_dynamic_none:
8399                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8400                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8401                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8402                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8403                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8404                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
8405                 break;
8406
8407         case preempt_dynamic_voluntary:
8408                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8409                 preempt_dynamic_enable(might_resched);
8410                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8411                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8412                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8413                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
8414                 break;
8415
8416         case preempt_dynamic_full:
8417                 preempt_dynamic_disable(cond_resched);
8418                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8419                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8420                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8421                 preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8422                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8423                 break;
8424         }
8425
8426         preempt_dynamic_mode = mode;
8427 }
8428
8429 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
8430 {
8431         int mode = sched_dynamic_mode(str);
8432         if (mode < 0) {
8433                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
8434                 return 0;
8435         }
8436
8437         sched_dynamic_update(mode);
8438         return 1;
8439 }
8440 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
8441
8442 static void __init preempt_dynamic_init(void)
8443 {
8444         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
8445                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
8446                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
8447                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
8448                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
8449                 } else {
8450                         /* Default static call setting, nothing to do */
8451                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
8452                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
8453                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8454                 }
8455         }
8456 }
8457
8458 #define PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(mode) \
8459         bool preempt_model_##mode(void)                                          \
8460         {                                                                        \
8461                 WARN_ON_ONCE(preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined); \
8462                 return preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_##mode;           \
8463         }                                                                        \
8464         EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_model_##mode)
8465
8466 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(none);
8467 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(voluntary);
8468 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(full);
8469
8470 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8471
8472 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
8473
8474 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8475
8476 /**
8477  * yield - yield the current processor to other threads.
8478  *
8479  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8480  *
8481  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8482  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8483  * it, it's already broken.
8484  *
8485  * Typical broken usage is:
8486  *
8487  * while (!event)
8488  *      yield();
8489  *
8490  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8491  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8492  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8493  *
8494  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8495  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8496  * If you still want to use yield(), do not!
8497  */
8498 void __sched yield(void)
8499 {
8500         set_current_state(TASK_RUNNING);
8501         do_sched_yield();
8502 }
8503 EXPORT_SYMBOL(yield);
8504
8505 /**
8506  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8507  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8508  * processor it's on.
8509  * @p: target task
8510  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8511  *
8512  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8513  * can't go away on us before we can do any checks.
8514  *
8515  * Return:
8516  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8517  *      false (0) if we failed to boost the target.
8518  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8519  */
8520 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8521 {
8522         struct task_struct *curr = current;
8523         struct rq *rq, *p_rq;
8524         unsigned long flags;
8525         int yielded = 0;
8526
8527         local_irq_save(flags);
8528         rq = this_rq();
8529
8530 again:
8531         p_rq = task_rq(p);
8532         /*
8533          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8534          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8535          */
8536         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
8537                 yielded = -ESRCH;
8538                 goto out_irq;
8539         }
8540
8541         double_rq_lock(rq, p_rq);
8542         if (task_rq(p) != p_rq) {
8543                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
8544                 goto again;
8545         }
8546
8547         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8548                 goto out_unlock;
8549
8550         if (curr->sched_class != p->sched_class)
8551                 goto out_unlock;
8552
8553         if (task_running(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8554                 goto out_unlock;
8555
8556         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8557         if (yielded) {
8558                 schedstat_inc(rq->yld_count);
8559                 /*
8560                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
8561                  * fairness.
8562                  */
8563                 if (preempt && rq != p_rq)
8564                         resched_curr(p_rq);
8565         }
8566
8567 out_unlock:
8568         double_rq_unlock(rq, p_rq);
8569 out_irq:
8570         local_irq_restore(flags);
8571
8572         if (yielded > 0)
8573                 schedule();
8574
8575         return yielded;
8576 }
8577 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
8578
8579 int io_schedule_prepare(void)
8580 {
8581         int old_iowait = current->in_iowait;
8582
8583         current->in_iowait = 1;
8584         blk_flush_plug(current->plug, true);
8585         return old_iowait;
8586 }
8587
8588 void io_schedule_finish(int token)
8589 {
8590         current->in_iowait = token;
8591 }
8592
8593 /*
8594  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
8595  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
8596  */
8597 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
8598 {
8599         int token;
8600         long ret;
8601
8602         token = io_schedule_prepare();
8603         ret = schedule_timeout(timeout);
8604         io_schedule_finish(token);
8605
8606         return ret;
8607 }
8608 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
8609
8610 void __sched io_schedule(void)
8611 {
8612         int token;
8613
8614         token = io_schedule_prepare();
8615         schedule();
8616         io_schedule_finish(token);
8617 }
8618 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
8619
8620 /**
8621  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
8622  * @policy: scheduling class.
8623  *
8624  * Return: On success, this syscall returns the maximum
8625  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8626  * On failure, a negative error code is returned.
8627  */
8628 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
8629 {
8630         int ret = -EINVAL;
8631
8632         switch (policy) {
8633         case SCHED_FIFO:
8634         case SCHED_RR:
8635                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
8636                 break;
8637         case SCHED_DEADLINE:
8638         case SCHED_NORMAL:
8639         case SCHED_BATCH:
8640         case SCHED_IDLE:
8641                 ret = 0;
8642                 break;
8643         }
8644         return ret;
8645 }
8646
8647 /**
8648  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
8649  * @policy: scheduling class.
8650  *
8651  * Return: On success, this syscall returns the minimum
8652  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8653  * On failure, a negative error code is returned.
8654  */
8655 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
8656 {
8657         int ret = -EINVAL;
8658
8659         switch (policy) {
8660         case SCHED_FIFO:
8661         case SCHED_RR:
8662                 ret = 1;
8663                 break;
8664         case SCHED_DEADLINE:
8665         case SCHED_NORMAL:
8666         case SCHED_BATCH:
8667         case SCHED_IDLE:
8668                 ret = 0;
8669         }
8670         return ret;
8671 }
8672
8673 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
8674 {
8675         struct task_struct *p;
8676         unsigned int time_slice;
8677         struct rq_flags rf;
8678         struct rq *rq;
8679         int retval;
8680
8681         if (pid < 0)
8682                 return -EINVAL;
8683
8684         retval = -ESRCH;
8685         rcu_read_lock();
8686         p = find_process_by_pid(pid);
8687         if (!p)
8688                 goto out_unlock;
8689
8690         retval = security_task_getscheduler(p);
8691         if (retval)
8692                 goto out_unlock;
8693
8694         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8695         time_slice = 0;
8696         if (p->sched_class->get_rr_interval)
8697                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
8698         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8699
8700         rcu_read_unlock();
8701         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
8702         return 0;
8703
8704 out_unlock:
8705         rcu_read_unlock();
8706         return retval;
8707 }
8708
8709 /**
8710  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
8711  * @pid: pid of the process.
8712  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
8713  *
8714  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
8715  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
8716  *
8717  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
8718  * an error code.
8719  */
8720 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
8721                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
8722 {
8723         struct timespec64 t;
8724         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8725
8726         if (retval == 0)
8727                 retval = put_timespec64(&t, interval);
8728
8729         return retval;
8730 }
8731
8732 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
8733 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
8734                 struct old_timespec32 __user *, interval)
8735 {
8736         struct timespec64 t;
8737         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8738
8739         if (retval == 0)
8740                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
8741         return retval;
8742 }
8743 #endif
8744
8745 void sched_show_task(struct task_struct *p)
8746 {
8747         unsigned long free = 0;
8748         int ppid;
8749
8750         if (!try_get_task_stack(p))
8751                 return;
8752
8753         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
8754
8755         if (task_is_running(p))
8756                 pr_cont("  running task    ");
8757 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
8758         free = stack_not_used(p);
8759 #endif
8760         ppid = 0;
8761         rcu_read_lock();
8762         if (pid_alive(p))
8763                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
8764         rcu_read_unlock();
8765         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
8766                 free, task_pid_nr(p), ppid,
8767                 read_task_thread_flags(p));
8768
8769         print_worker_info(KERN_INFO, p);
8770         print_stop_info(KERN_INFO, p);
8771         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
8772         put_task_stack(p);
8773 }
8774 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
8775
8776 static inline bool
8777 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
8778 {
8779         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
8780
8781         /* no filter, everything matches */
8782         if (!state_filter)
8783                 return true;
8784
8785         /* filter, but doesn't match */
8786         if (!(state & state_filter))
8787                 return false;
8788
8789         /*
8790          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
8791          * TASK_KILLABLE).
8792          */
8793         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && state == TASK_IDLE)
8794                 return false;
8795
8796         return true;
8797 }
8798
8799
8800 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
8801 {
8802         struct task_struct *g, *p;
8803
8804         rcu_read_lock();
8805         for_each_process_thread(g, p) {
8806                 /*
8807                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
8808                  * console might take a lot of time:
8809                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
8810                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
8811                  * an IPI.
8812                  */
8813                 touch_nmi_watchdog();
8814                 touch_all_softlockup_watchdogs();
8815                 if (state_filter_match(state_filter, p))
8816                         sched_show_task(p);
8817         }
8818
8819 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8820         if (!state_filter)
8821                 sysrq_sched_debug_show();
8822 #endif
8823         rcu_read_unlock();
8824         /*
8825          * Only show locks if all tasks are dumped:
8826          */
8827         if (!state_filter)
8828                 debug_show_all_locks();
8829 }
8830
8831 /**
8832  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
8833  * @idle: task in question
8834  * @cpu: CPU the idle task belongs to
8835  *
8836  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
8837  * flag, to make booting more robust.
8838  */
8839 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
8840 {
8841         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8842         unsigned long flags;
8843
8844         __sched_fork(0, idle);
8845
8846         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
8847         raw_spin_rq_lock(rq);
8848
8849         idle->__state = TASK_RUNNING;
8850         idle->se.exec_start = sched_clock();
8851         /*
8852          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
8853          * look like a proper per-CPU kthread.
8854          */
8855         idle->flags |= PF_IDLE | PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
8856         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
8857
8858 #ifdef CONFIG_SMP
8859         /*
8860          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
8861          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
8862          *
8863          * And since this is boot we can forgo the serialization.
8864          */
8865         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
8866 #endif
8867         /*
8868          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
8869          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
8870          * lockdep check in task_group() will fail.
8871          *
8872          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
8873          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
8874          *
8875          * Silence PROVE_RCU
8876          */
8877         rcu_read_lock();
8878         __set_task_cpu(idle, cpu);
8879         rcu_read_unlock();
8880
8881         rq->idle = idle;
8882         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
8883         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
8884 #ifdef CONFIG_SMP
8885         idle->on_cpu = 1;
8886 #endif
8887         raw_spin_rq_unlock(rq);
8888         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
8889
8890         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
8891         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
8892
8893         /*
8894          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
8895          */
8896         idle->sched_class = &idle_sched_class;
8897         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
8898         vtime_init_idle(idle, cpu);
8899 #ifdef CONFIG_SMP
8900         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
8901 #endif
8902 }
8903
8904 #ifdef CONFIG_SMP
8905
8906 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
8907                               const struct cpumask *trial)
8908 {
8909         int ret = 1;
8910
8911         if (cpumask_empty(cur))
8912                 return ret;
8913
8914         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
8915
8916         return ret;
8917 }
8918
8919 int task_can_attach(struct task_struct *p,
8920                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
8921 {
8922         int ret = 0;
8923
8924         /*
8925          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
8926          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
8927          * affinity and isolating such threads by their set of
8928          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
8929          * applicable for such threads.  This prevents checking for
8930          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
8931          * before cpus_mask may be changed.
8932          */
8933         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8934                 ret = -EINVAL;
8935                 goto out;
8936         }
8937
8938         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
8939                                               cs_cpus_allowed)) {
8940                 int cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs_cpus_allowed);
8941
8942                 ret = dl_cpu_busy(cpu, p);
8943         }
8944
8945 out:
8946         return ret;
8947 }
8948
8949 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
8950
8951 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
8952 /* Migrate current task p to target_cpu */
8953 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
8954 {
8955         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
8956         int curr_cpu = task_cpu(p);
8957
8958         if (curr_cpu == target_cpu)
8959                 return 0;
8960
8961         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
8962                 return -EINVAL;
8963
8964         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
8965
8966         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
8967         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
8968 }
8969
8970 /*
8971  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
8972  * tasks on the runqueues
8973  */
8974 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
8975 {
8976         bool queued, running;
8977         struct rq_flags rf;
8978         struct rq *rq;
8979
8980         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8981         queued = task_on_rq_queued(p);
8982         running = task_current(rq, p);
8983
8984         if (queued)
8985                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
8986         if (running)
8987                 put_prev_task(rq, p);
8988
8989         p->numa_preferred_nid = nid;
8990
8991         if (queued)
8992                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
8993         if (running)
8994                 set_next_task(rq, p);
8995         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8996 }
8997 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
8998
8999 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9000 /*
9001  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
9002  * offline.
9003  */
9004 void idle_task_exit(void)
9005 {
9006         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
9007
9008         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
9009         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
9010
9011         if (mm != &init_mm) {
9012                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
9013                 finish_arch_post_lock_switch();
9014         }
9015
9016         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
9017 }
9018
9019 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
9020 {
9021         struct task_struct *p = arg;
9022         struct rq *rq = this_rq();
9023         struct rq_flags rf;
9024         int cpu;
9025
9026         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
9027         rq_lock(rq, &rf);
9028
9029         update_rq_clock(rq);
9030
9031         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
9032                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
9033                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
9034         }
9035
9036         rq_unlock(rq, &rf);
9037         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
9038
9039         put_task_struct(p);
9040
9041         return 0;
9042 }
9043
9044 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
9045
9046 /*
9047  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
9048  *
9049  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
9050  * effective when the hotplug motion is down.
9051  */
9052 static void balance_push(struct rq *rq)
9053 {
9054         struct task_struct *push_task = rq->curr;
9055
9056         lockdep_assert_rq_held(rq);
9057
9058         /*
9059          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
9060          */
9061         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9062
9063         /*
9064          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
9065          * CPU.
9066          */
9067         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
9068                 return;
9069
9070         /*
9071          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
9072          * required to complete the hotplug process.
9073          */
9074         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
9075             is_migration_disabled(push_task)) {
9076
9077                 /*
9078                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
9079                  * up the hotplug control thread which might wait for the
9080                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
9081                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
9082                  * and can't obviously be running in parallel.
9083                  *
9084                  * On RT kernels this also has to check whether there are
9085                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
9086                  * need to leave the migrate disabled section first.
9087                  */
9088                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
9089                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
9090                         raw_spin_rq_unlock(rq);
9091                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
9092                         raw_spin_rq_lock(rq);
9093                 }
9094                 return;
9095         }
9096
9097         get_task_struct(push_task);
9098         /*
9099          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
9100          * Both preemption and IRQs are still disabled.
9101          */
9102         raw_spin_rq_unlock(rq);
9103         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
9104                             this_cpu_ptr(&push_work));
9105         /*
9106          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
9107          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
9108          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
9109          */
9110         raw_spin_rq_lock(rq);
9111 }
9112
9113 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
9114 {
9115         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9116         struct rq_flags rf;
9117
9118         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9119         if (on) {
9120                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
9121                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9122         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
9123                 rq->balance_callback = NULL;
9124         }
9125         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9126 }
9127
9128 /*
9129  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
9130  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
9131  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
9132  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
9133  */
9134 static void balance_hotplug_wait(void)
9135 {
9136         struct rq *rq = this_rq();
9137
9138         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
9139                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
9140                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9141 }
9142
9143 #else
9144
9145 static inline void balance_push(struct rq *rq)
9146 {
9147 }
9148
9149 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
9150 {
9151 }
9152
9153 static inline void balance_hotplug_wait(void)
9154 {
9155 }
9156
9157 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
9158
9159 void set_rq_online(struct rq *rq)
9160 {
9161         if (!rq->online) {
9162                 const struct sched_class *class;
9163
9164                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9165                 rq->online = 1;
9166
9167                 for_each_class(class) {
9168                         if (class->rq_online)
9169                                 class->rq_online(rq);
9170                 }
9171         }
9172 }
9173
9174 void set_rq_offline(struct rq *rq)
9175 {
9176         if (rq->online) {
9177                 const struct sched_class *class;
9178
9179                 for_each_class(class) {
9180                         if (class->rq_offline)
9181                                 class->rq_offline(rq);
9182                 }
9183
9184                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9185                 rq->online = 0;
9186         }
9187 }
9188
9189 /*
9190  * used to mark begin/end of suspend/resume:
9191  */
9192 static int num_cpus_frozen;
9193
9194 /*
9195  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
9196  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
9197  * around partition_sched_domains().
9198  *
9199  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
9200  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
9201  */
9202 static void cpuset_cpu_active(void)
9203 {
9204         if (cpuhp_tasks_frozen) {
9205                 /*
9206                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
9207                  * resume sequence. As long as this is not the last online
9208                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
9209                  * domain, ignoring cpusets.
9210                  */
9211                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9212                 if (--num_cpus_frozen)
9213                         return;
9214                 /*
9215                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9216                  * restore the original sched domains by considering the
9217                  * cpuset configurations.
9218                  */
9219                 cpuset_force_rebuild();
9220         }
9221         cpuset_update_active_cpus();
9222 }
9223
9224 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9225 {
9226         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9227                 int ret = dl_cpu_busy(cpu, NULL);
9228
9229                 if (ret)
9230                         return ret;
9231                 cpuset_update_active_cpus();
9232         } else {
9233                 num_cpus_frozen++;
9234                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9235         }
9236         return 0;
9237 }
9238
9239 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9240 {
9241         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9242         struct rq_flags rf;
9243
9244         /*
9245          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9246          * regular tasks.
9247          */
9248         balance_push_set(cpu, false);
9249
9250 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9251         /*
9252          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9253          */
9254         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9255                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9256 #endif
9257         set_cpu_active(cpu, true);
9258
9259         if (sched_smp_initialized) {
9260                 sched_update_numa(cpu, true);
9261                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9262                 cpuset_cpu_active();
9263         }
9264
9265         /*
9266          * Put the rq online, if not already. This happens:
9267          *
9268          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9269          *    after all CPUs have been brought up.
9270          *
9271          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9272          *    domains.
9273          */
9274         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9275         if (rq->rd) {
9276                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9277                 set_rq_online(rq);
9278         }
9279         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9280
9281         return 0;
9282 }
9283
9284 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9285 {
9286         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9287         struct rq_flags rf;
9288         int ret;
9289
9290         /*
9291          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9292          * load balancing when not active
9293          */
9294         nohz_balance_exit_idle(rq);
9295
9296         set_cpu_active(cpu, false);
9297
9298         /*
9299          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9300          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9301          * push those tasks away until this gets cleared, see
9302          * sched_cpu_dying().
9303          */
9304         balance_push_set(cpu, true);
9305
9306         /*
9307          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9308          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9309          * all new such users will observe it.
9310          *
9311          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9312          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9313          *
9314          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9315          */
9316         synchronize_rcu();
9317
9318         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9319         if (rq->rd) {
9320                 update_rq_clock(rq);
9321                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9322                 set_rq_offline(rq);
9323         }
9324         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9325
9326 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9327         /*
9328          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9329          */
9330         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9331                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9332
9333         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9334 #endif
9335
9336         if (!sched_smp_initialized)
9337                 return 0;
9338
9339         sched_update_numa(cpu, false);
9340         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9341         if (ret) {
9342                 balance_push_set(cpu, false);
9343                 set_cpu_active(cpu, true);
9344                 sched_update_numa(cpu, true);
9345                 return ret;
9346         }
9347         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9348         return 0;
9349 }
9350
9351 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9352 {
9353         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9354
9355         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9356         update_max_interval();
9357 }
9358
9359 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9360 {
9361         sched_core_cpu_starting(cpu);
9362         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9363         sched_tick_start(cpu);
9364         return 0;
9365 }
9366
9367 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9368
9369 /*
9370  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9371  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9372  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9373  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9374  * any of those which might be on the way out are gone.
9375  *
9376  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9377  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9378  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9379  */
9380 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9381 {
9382         balance_hotplug_wait();
9383         return 0;
9384 }
9385
9386 /*
9387  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9388  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9389  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9390  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9391  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9392  *
9393  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9394  */
9395 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9396 {
9397         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9398
9399         if (delta)
9400                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9401 }
9402
9403 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9404 {
9405         struct task_struct *g, *p;
9406         int cpu = cpu_of(rq);
9407
9408         lockdep_assert_rq_held(rq);
9409
9410         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9411         for_each_process_thread(g, p) {
9412                 if (task_cpu(p) != cpu)
9413                         continue;
9414
9415                 if (!task_on_rq_queued(p))
9416                         continue;
9417
9418                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9419         }
9420 }
9421
9422 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9423 {
9424         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9425         struct rq_flags rf;
9426
9427         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9428         sched_tick_stop(cpu);
9429
9430         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9431         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9432                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9433                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9434         }
9435         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9436
9437         calc_load_migrate(rq);
9438         update_max_interval();
9439         hrtick_clear(rq);
9440         sched_core_cpu_dying(cpu);
9441         return 0;
9442 }
9443 #endif
9444
9445 void __init sched_init_smp(void)
9446 {
9447         sched_init_numa(NUMA_NO_NODE);
9448
9449         /*
9450          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9451          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9452          * happen.
9453          */
9454         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9455         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9456         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9457
9458         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9459         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN)) < 0)
9460                 BUG();
9461         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9462         sched_init_granularity();
9463
9464         init_sched_rt_class();
9465         init_sched_dl_class();
9466
9467         sched_smp_initialized = true;
9468 }
9469
9470 static int __init migration_init(void)
9471 {
9472         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9473         return 0;
9474 }
9475 early_initcall(migration_init);
9476
9477 #else
9478 void __init sched_init_smp(void)
9479 {
9480         sched_init_granularity();
9481 }
9482 #endif /* CONFIG_SMP */
9483
9484 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9485 {
9486         return in_lock_functions(addr) ||
9487                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9488                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9489 }
9490
9491 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9492 /*
9493  * Default task group.
9494  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9495  */
9496 struct task_group root_task_group;
9497 LIST_HEAD(task_groups);
9498
9499 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9500 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
9501 #endif
9502
9503 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
9504 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
9505
9506 void __init sched_init(void)
9507 {
9508         unsigned long ptr = 0;
9509         int i;
9510
9511         /* Make sure the linker didn't screw up */
9512         BUG_ON(&idle_sched_class != &fair_sched_class + 1 ||
9513                &fair_sched_class != &rt_sched_class + 1 ||
9514                &rt_sched_class   != &dl_sched_class + 1);
9515 #ifdef CONFIG_SMP
9516         BUG_ON(&dl_sched_class != &stop_sched_class + 1);
9517 #endif
9518
9519         wait_bit_init();
9520
9521 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9522         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9523 #endif
9524 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9525         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9526 #endif
9527         if (ptr) {
9528                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9529
9530 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9531                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9532                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9533
9534                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9535                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9536
9537                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9538                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
9539 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9540 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9541                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9542                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9543
9544                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9545                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9546
9547 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9548         }
9549 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9550         for_each_possible_cpu(i) {
9551                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
9552                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9553                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
9554                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9555         }
9556 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9557
9558         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9559
9560 #ifdef CONFIG_SMP
9561         init_defrootdomain();
9562 #endif
9563
9564 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9565         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9566                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9567 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9568
9569 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9570         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9571
9572         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9573         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9574         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9575         autogroup_init(&init_task);
9576 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9577
9578         for_each_possible_cpu(i) {
9579                 struct rq *rq;
9580
9581                 rq = cpu_rq(i);
9582                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9583                 rq->nr_running = 0;
9584                 rq->calc_load_active = 0;
9585                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9586                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9587                 init_rt_rq(&rq->rt);
9588                 init_dl_rq(&rq->dl);
9589 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9590                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9591                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9592                 /*
9593                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
9594                  *
9595                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9596                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
9597                  * system CPU resource is divided among the tasks of
9598                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9599                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9600                  * (se->load.weight).
9601                  *
9602                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
9603                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9604                  * then A0's share of the CPU resource is:
9605                  *
9606                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9607                  *
9608                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
9609                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
9610                  */
9611                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
9612 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9613
9614                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9615 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9616                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
9617 #endif
9618 #ifdef CONFIG_SMP
9619                 rq->sd = NULL;
9620                 rq->rd = NULL;
9621                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
9622                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9623                 rq->active_balance = 0;
9624                 rq->next_balance = jiffies;
9625                 rq->push_cpu = 0;
9626                 rq->cpu = i;
9627                 rq->online = 0;
9628                 rq->idle_stamp = 0;
9629                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9630                 rq->wake_stamp = jiffies;
9631                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
9632                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
9633
9634                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
9635
9636                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9637 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
9638                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
9639                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
9640
9641                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
9642 #endif
9643 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9644                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
9645 #endif
9646 #endif /* CONFIG_SMP */
9647                 hrtick_rq_init(rq);
9648                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9649
9650 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
9651                 rq->core = rq;
9652                 rq->core_pick = NULL;
9653                 rq->core_enabled = 0;
9654                 rq->core_tree = RB_ROOT;
9655                 rq->core_forceidle_count = 0;
9656                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
9657                 rq->core_forceidle_start = 0;
9658
9659                 rq->core_cookie = 0UL;
9660 #endif
9661         }
9662
9663         set_load_weight(&init_task, false);
9664
9665         /*
9666          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9667          */
9668         mmgrab(&init_mm);
9669         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9670
9671         /*
9672          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
9673          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
9674          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
9675          * kthreads.
9676          */
9677         WARN_ON(!set_kthread_struct(current));
9678
9679         /*
9680          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9681          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9682          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9683          * when this runqueue becomes "idle".
9684          */
9685         init_idle(current, smp_processor_id());
9686
9687         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9688
9689 #ifdef CONFIG_SMP
9690         idle_thread_set_boot_cpu();
9691         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
9692 #endif
9693         init_sched_fair_class();
9694
9695         psi_init();
9696
9697         init_uclamp();
9698
9699         preempt_dynamic_init();
9700
9701         scheduler_running = 1;
9702 }
9703
9704 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
9705
9706 void __might_sleep(const char *file, int line)
9707 {
9708         unsigned int state = get_current_state();
9709         /*
9710          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
9711          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
9712          * otherwise we will destroy state.
9713          */
9714         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
9715                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
9716                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
9717                         (void *)current->task_state_change,
9718                         (void *)current->task_state_change);
9719
9720         __might_resched(file, line, 0);
9721 }
9722 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9723
9724 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
9725 {
9726         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
9727                 return;
9728
9729         if (preempt_count() == preempt_offset)
9730                 return;
9731
9732         pr_err("Preemption disabled at:");
9733         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
9734 }
9735
9736 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
9737 {
9738         unsigned int nested = preempt_count();
9739
9740         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
9741
9742         return nested == offsets;
9743 }
9744
9745 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
9746 {
9747         /* Ratelimiting timestamp: */
9748         static unsigned long prev_jiffy;
9749
9750         unsigned long preempt_disable_ip;
9751
9752         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
9753         rcu_sleep_check();
9754
9755         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
9756              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
9757             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
9758             oops_in_progress)
9759                 return;
9760
9761         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9762                 return;
9763         prev_jiffy = jiffies;
9764
9765         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
9766         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
9767
9768         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9769                file, line);
9770         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
9771                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
9772                current->pid, current->comm);
9773         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
9774                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
9775
9776         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
9777                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
9778                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
9779         }
9780
9781         if (task_stack_end_corrupted(current))
9782                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
9783
9784         debug_show_held_locks(current);
9785         if (irqs_disabled())
9786                 print_irqtrace_events(current);
9787
9788         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
9789                                  preempt_disable_ip);
9790
9791         dump_stack();
9792         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9793 }
9794 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
9795
9796 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9797 {
9798         static unsigned long prev_jiffy;
9799
9800         if (irqs_disabled())
9801                 return;
9802
9803         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9804                 return;
9805
9806         if (preempt_count() > preempt_offset)
9807                 return;
9808
9809         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9810                 return;
9811         prev_jiffy = jiffies;
9812
9813         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
9814         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9815                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9816                         current->pid, current->comm);
9817
9818         debug_show_held_locks(current);
9819         dump_stack();
9820         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9821 }
9822 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
9823
9824 #ifdef CONFIG_SMP
9825 void __cant_migrate(const char *file, int line)
9826 {
9827         static unsigned long prev_jiffy;
9828
9829         if (irqs_disabled())
9830                 return;
9831
9832         if (is_migration_disabled(current))
9833                 return;
9834
9835         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9836                 return;
9837
9838         if (preempt_count() > 0)
9839                 return;
9840
9841         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9842                 return;
9843         prev_jiffy = jiffies;
9844
9845         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
9846         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
9847                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
9848                current->pid, current->comm);
9849
9850         debug_show_held_locks(current);
9851         dump_stack();
9852         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9853 }
9854 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
9855 #endif
9856 #endif
9857
9858 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9859 void normalize_rt_tasks(void)
9860 {
9861         struct task_struct *g, *p;
9862         struct sched_attr attr = {
9863                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
9864         };
9865
9866         read_lock(&tasklist_lock);
9867         for_each_process_thread(g, p) {
9868                 /*
9869                  * Only normalize user tasks:
9870                  */
9871                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
9872                         continue;
9873
9874                 p->se.exec_start = 0;
9875                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
9876                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
9877                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
9878
9879                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
9880                         /*
9881                          * Renice negative nice level userspace
9882                          * tasks back to 0:
9883                          */
9884                         if (task_nice(p) < 0)
9885                                 set_user_nice(p, 0);
9886                         continue;
9887                 }
9888
9889                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
9890         }
9891         read_unlock(&tasklist_lock);
9892 }
9893
9894 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9895
9896 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
9897 /*
9898  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
9899  *
9900  * They can only be called when the whole system has been
9901  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9902  * activity can take place. Using them for anything else would
9903  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9904  * under any other configuration.
9905  */
9906
9907 /**
9908  * curr_task - return the current task for a given CPU.
9909  * @cpu: the processor in question.
9910  *
9911  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9912  *
9913  * Return: The current task for @cpu.
9914  */
9915 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9916 {
9917         return cpu_curr(cpu);
9918 }
9919
9920 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
9921
9922 #ifdef CONFIG_IA64
9923 /**
9924  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
9925  * @cpu: the processor in question.
9926  * @p: the task pointer to set.
9927  *
9928  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9929  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9930  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
9931  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9932  * and caller must save the original value of the current task (see
9933  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9934  * re-starting the system.
9935  *
9936  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9937  */
9938 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9939 {
9940         cpu_curr(cpu) = p;
9941 }
9942
9943 #endif
9944
9945 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9946 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
9947 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
9948
9949 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
9950                                             struct task_group *parent)
9951 {
9952 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9953         enum uclamp_id clamp_id;
9954
9955         for_each_clamp_id(clamp_id) {
9956                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
9957                               uclamp_none(clamp_id), false);
9958                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
9959         }
9960 #endif
9961 }
9962
9963 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
9964 {
9965         free_fair_sched_group(tg);
9966         free_rt_sched_group(tg);
9967         autogroup_free(tg);
9968         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
9969 }
9970
9971 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
9972 {
9973         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
9974 }
9975
9976 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
9977 {
9978         unregister_fair_sched_group(tg);
9979         unregister_rt_sched_group(tg);
9980         /*
9981          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
9982          * print_cfs_stats() might run concurrently.
9983          */
9984         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
9985 }
9986
9987 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9988 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9989 {
9990         struct task_group *tg;
9991
9992         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
9993         if (!tg)
9994                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9995
9996         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9997                 goto err;
9998
9999         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10000                 goto err;
10001
10002         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
10003
10004         return tg;
10005
10006 err:
10007         sched_free_group(tg);
10008         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10009 }
10010
10011 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10012 {
10013         unsigned long flags;
10014
10015         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10016         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10017
10018         /* Root should already exist: */
10019         WARN_ON(!parent);
10020
10021         tg->parent = parent;
10022         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10023         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10024         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10025
10026         online_fair_sched_group(tg);
10027 }
10028
10029 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10030 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10031 {
10032         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
10033         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10034 }
10035
10036 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10037 {
10038         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
10039         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
10040 }
10041
10042 void sched_release_group(struct task_group *tg)
10043 {
10044         unsigned long flags;
10045
10046         /*
10047          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
10048          * sched_cfs_period_timer()).
10049          *
10050          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
10051          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
10052          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
10053          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
10054          *
10055          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
10056          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
10057          * current RCU grace period has expired.
10058          */
10059         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10060         list_del_rcu(&tg->list);
10061         list_del_rcu(&tg->siblings);
10062         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10063 }
10064
10065 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
10066 {
10067         struct task_group *tg;
10068
10069         /*
10070          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
10071          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
10072          * to prevent lockdep warnings.
10073          */
10074         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
10075                           struct task_group, css);
10076         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
10077         tsk->sched_task_group = tg;
10078
10079 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10080         if (tsk->sched_class->task_change_group)
10081                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
10082         else
10083 #endif
10084                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10085 }
10086
10087 /*
10088  * Change task's runqueue when it moves between groups.
10089  *
10090  * The caller of this function should have put the task in its new group by
10091  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
10092  * its new group.
10093  */
10094 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10095 {
10096         int queued, running, queue_flags =
10097                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
10098         struct rq_flags rf;
10099         struct rq *rq;
10100
10101         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
10102         update_rq_clock(rq);
10103
10104         running = task_current(rq, tsk);
10105         queued = task_on_rq_queued(tsk);
10106
10107         if (queued)
10108                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
10109         if (running)
10110                 put_prev_task(rq, tsk);
10111
10112         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
10113
10114         if (queued)
10115                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
10116         if (running) {
10117                 set_next_task(rq, tsk);
10118                 /*
10119                  * After changing group, the running task may have joined a
10120                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
10121                  * resched to make sure that task can still run.
10122                  */
10123                 resched_curr(rq);
10124         }
10125
10126         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
10127 }
10128
10129 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
10130 {
10131         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
10132 }
10133
10134 static struct cgroup_subsys_state *
10135 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
10136 {
10137         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
10138         struct task_group *tg;
10139
10140         if (!parent) {
10141                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10142                 return &root_task_group.css;
10143         }
10144
10145         tg = sched_create_group(parent);
10146         if (IS_ERR(tg))
10147                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10148
10149         return &tg->css;
10150 }
10151
10152 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
10153 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
10154 {
10155         struct task_group *tg = css_tg(css);
10156         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
10157
10158         if (parent)
10159                 sched_online_group(tg, parent);
10160
10161 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10162         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
10163         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10164         rcu_read_lock();
10165         cpu_util_update_eff(css);
10166         rcu_read_unlock();
10167         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10168 #endif
10169
10170         return 0;
10171 }
10172
10173 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
10174 {
10175         struct task_group *tg = css_tg(css);
10176
10177         sched_release_group(tg);
10178 }
10179
10180 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
10181 {
10182         struct task_group *tg = css_tg(css);
10183
10184         /*
10185          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
10186          */
10187         sched_unregister_group(tg);
10188 }
10189
10190 /*
10191  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
10192  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
10193  */
10194 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
10195 {
10196         struct rq_flags rf;
10197         struct rq *rq;
10198
10199         rq = task_rq_lock(task, &rf);
10200
10201         update_rq_clock(rq);
10202         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
10203
10204         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
10205 }
10206
10207 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10208 {
10209         struct task_struct *task;
10210         struct cgroup_subsys_state *css;
10211         int ret = 0;
10212
10213         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10214 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10215                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10216                         return -EINVAL;
10217 #endif
10218                 /*
10219                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
10220                  * running, we're sure to observe its full state.
10221                  */
10222                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
10223                 /*
10224                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
10225                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
10226                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
10227                  */
10228                 if (READ_ONCE(task->__state) == TASK_NEW)
10229                         ret = -EINVAL;
10230                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
10231
10232                 if (ret)
10233                         break;
10234         }
10235         return ret;
10236 }
10237
10238 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10239 {
10240         struct task_struct *task;
10241         struct cgroup_subsys_state *css;
10242
10243         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10244                 sched_move_task(task);
10245 }
10246
10247 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10248 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10249 {
10250         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10251         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10252         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10253         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10254         enum uclamp_id clamp_id;
10255         unsigned int clamps;
10256
10257         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10258         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10259
10260         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10261                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10262                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10263
10264                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10265                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10266                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10267                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10268                         if (uc_parent &&
10269                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10270                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10271                         }
10272                 }
10273                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10274                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10275
10276                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10277                 clamps = 0x0;
10278                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10279                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10280                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10281                                 continue;
10282                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10283                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10284                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10285                 }
10286                 if (!clamps) {
10287                         css = css_rightmost_descendant(css);
10288                         continue;
10289                 }
10290
10291                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10292                 uclamp_update_active_tasks(css);
10293         }
10294 }
10295
10296 /*
10297  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10298  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10299  * character constant, use two levels of macros.
10300  */
10301 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10302 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10303
10304 struct uclamp_request {
10305 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10306 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10307         s64 percent;
10308         u64 util;
10309         int ret;
10310 };
10311
10312 static inline struct uclamp_request
10313 capacity_from_percent(char *buf)
10314 {
10315         struct uclamp_request req = {
10316                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10317                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10318                 .ret = 0,
10319         };
10320
10321         buf = strim(buf);
10322         if (strcmp(buf, "max")) {
10323                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10324                                              &req.percent);
10325                 if (req.ret)
10326                         return req;
10327                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10328                         req.ret = -ERANGE;
10329                         return req;
10330                 }
10331
10332                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10333                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10334         }
10335
10336         return req;
10337 }
10338
10339 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10340                                 size_t nbytes, loff_t off,
10341                                 enum uclamp_id clamp_id)
10342 {
10343         struct uclamp_request req;
10344         struct task_group *tg;
10345
10346         req = capacity_from_percent(buf);
10347         if (req.ret)
10348                 return req.ret;
10349
10350         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10351
10352         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10353         rcu_read_lock();
10354
10355         tg = css_tg(of_css(of));
10356         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10357                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10358
10359         /*
10360          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10361          * exact requested value
10362          */
10363         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10364
10365         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10366         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10367
10368         rcu_read_unlock();
10369         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10370
10371         return nbytes;
10372 }
10373
10374 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10375                                     char *buf, size_t nbytes,
10376                                     loff_t off)
10377 {
10378         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10379 }
10380
10381 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10382                                     char *buf, size_t nbytes,
10383                                     loff_t off)
10384 {
10385         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10386 }
10387
10388 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10389                                     enum uclamp_id clamp_id)
10390 {
10391         struct task_group *tg;
10392         u64 util_clamp;
10393         u64 percent;
10394         u32 rem;
10395
10396         rcu_read_lock();
10397         tg = css_tg(seq_css(sf));
10398         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10399         rcu_read_unlock();
10400
10401         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10402                 seq_puts(sf, "max\n");
10403                 return;
10404         }
10405
10406         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10407         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10408         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10409 }
10410
10411 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10412 {
10413         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10414         return 0;
10415 }
10416
10417 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10418 {
10419         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10420         return 0;
10421 }
10422 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10423
10424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10425 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10426                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10427 {
10428         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10429                 shareval = MAX_SHARES;
10430         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10431 }
10432
10433 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10434                                struct cftype *cft)
10435 {
10436         struct task_group *tg = css_tg(css);
10437
10438         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10439 }
10440
10441 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10442 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10443
10444 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10445 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10446 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10447 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10448
10449 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10450
10451 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10452                                 u64 burst)
10453 {
10454         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10455         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10456
10457         if (tg == &root_task_group)
10458                 return -EINVAL;
10459
10460         /*
10461          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10462          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10463          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10464          */
10465         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10466                 return -EINVAL;
10467
10468         /*
10469          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10470          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10471          * feasibility.
10472          */
10473         if (period > max_cfs_quota_period)
10474                 return -EINVAL;
10475
10476         /*
10477          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10478          */
10479         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10480                 return -EINVAL;
10481
10482         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10483                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10484                 return -EINVAL;
10485
10486         /*
10487          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10488          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10489          */
10490         cpus_read_lock();
10491         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
10492         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10493         if (ret)
10494                 goto out_unlock;
10495
10496         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10497         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10498         /*
10499          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10500          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10501          */
10502         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10503                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10504         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
10505         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10506         cfs_b->quota = quota;
10507         cfs_b->burst = burst;
10508
10509         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10510
10511         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
10512         if (runtime_enabled)
10513                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10514
10515         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
10516
10517         for_each_online_cpu(i) {
10518                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10519                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10520                 struct rq_flags rf;
10521
10522                 rq_lock_irq(rq, &rf);
10523                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10524                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10525
10526                 if (cfs_rq->throttled)
10527                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10528                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
10529         }
10530         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10531                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10532 out_unlock:
10533         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
10534         cpus_read_unlock();
10535
10536         return ret;
10537 }
10538
10539 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10540 {
10541         u64 quota, period, burst;
10542
10543         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10544         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10545         if (cfs_quota_us < 0)
10546                 quota = RUNTIME_INF;
10547         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10548                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10549         else
10550                 return -EINVAL;
10551
10552         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10553 }
10554
10555 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10556 {
10557         u64 quota_us;
10558
10559         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10560                 return -1;
10561
10562         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10563         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10564
10565         return quota_us;
10566 }
10567
10568 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10569 {
10570         u64 quota, period, burst;
10571
10572         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10573                 return -EINVAL;
10574
10575         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10576         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10577         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10578
10579         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10580 }
10581
10582 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10583 {
10584         u64 cfs_period_us;
10585
10586         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10587         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10588
10589         return cfs_period_us;
10590 }
10591
10592 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10593 {
10594         u64 quota, period, burst;
10595
10596         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10597                 return -EINVAL;
10598
10599         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10600         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10601         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10602
10603         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10604 }
10605
10606 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10607 {
10608         u64 burst_us;
10609
10610         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10611         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10612
10613         return burst_us;
10614 }
10615
10616 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10617                                   struct cftype *cft)
10618 {
10619         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
10620 }
10621
10622 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10623                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
10624 {
10625         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
10626 }
10627
10628 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10629                                    struct cftype *cft)
10630 {
10631         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
10632 }
10633
10634 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10635                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
10636 {
10637         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
10638 }
10639
10640 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10641                                   struct cftype *cft)
10642 {
10643         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
10644 }
10645
10646 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10647                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
10648 {
10649         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
10650 }
10651
10652 struct cfs_schedulable_data {
10653         struct task_group *tg;
10654         u64 period, quota;
10655 };
10656
10657 /*
10658  * normalize group quota/period to be quota/max_period
10659  * note: units are usecs
10660  */
10661 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
10662                                struct cfs_schedulable_data *d)
10663 {
10664         u64 quota, period;
10665
10666         if (tg == d->tg) {
10667                 period = d->period;
10668                 quota = d->quota;
10669         } else {
10670                 period = tg_get_cfs_period(tg);
10671                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
10672         }
10673
10674         /* note: these should typically be equivalent */
10675         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
10676                 return RUNTIME_INF;
10677
10678         return to_ratio(period, quota);
10679 }
10680
10681 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
10682 {
10683         struct cfs_schedulable_data *d = data;
10684         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10685         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
10686
10687         if (!tg->parent) {
10688                 quota = RUNTIME_INF;
10689         } else {
10690                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
10691
10692                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
10693                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
10694
10695                 /*
10696                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
10697                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
10698                  * limit is set:
10699                  */
10700                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
10701                         quota = min(quota, parent_quota);
10702                 } else {
10703                         if (quota == RUNTIME_INF)
10704                                 quota = parent_quota;
10705                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
10706                                 return -EINVAL;
10707                 }
10708         }
10709         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
10710
10711         return 0;
10712 }
10713
10714 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
10715 {
10716         int ret;
10717         struct cfs_schedulable_data data = {
10718                 .tg = tg,
10719                 .period = period,
10720                 .quota = quota,
10721         };
10722
10723         if (quota != RUNTIME_INF) {
10724                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
10725                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
10726         }
10727
10728         rcu_read_lock();
10729         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
10730         rcu_read_unlock();
10731
10732         return ret;
10733 }
10734
10735 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
10736 {
10737         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10738         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10739
10740         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
10741         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
10742         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
10743
10744         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
10745                 struct sched_statistics *stats;
10746                 u64 ws = 0;
10747                 int i;
10748
10749                 for_each_possible_cpu(i) {
10750                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
10751                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
10752                 }
10753
10754                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
10755         }
10756
10757         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
10758         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
10759
10760         return 0;
10761 }
10762 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
10763 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10764
10765 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10766 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
10767                                 struct cftype *cft, s64 val)
10768 {
10769         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
10770 }
10771
10772 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
10773                                struct cftype *cft)
10774 {
10775         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
10776 }
10777
10778 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10779                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
10780 {
10781         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
10782 }
10783
10784 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10785                                    struct cftype *cft)
10786 {
10787         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
10788 }
10789 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10790
10791 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10792 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10793                                struct cftype *cft)
10794 {
10795         return css_tg(css)->idle;
10796 }
10797
10798 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10799                                 struct cftype *cft, s64 idle)
10800 {
10801         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
10802 }
10803 #endif
10804
10805 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
10806 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10807         {
10808                 .name = "shares",
10809                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10810                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10811         },
10812         {
10813                 .name = "idle",
10814                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10815                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10816         },
10817 #endif
10818 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10819         {
10820                 .name = "cfs_quota_us",
10821                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
10822                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
10823         },
10824         {
10825                 .name = "cfs_period_us",
10826                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
10827                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
10828         },
10829         {
10830                 .name = "cfs_burst_us",
10831                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10832                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10833         },
10834         {
10835                 .name = "stat",
10836                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
10837         },
10838 #endif
10839 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10840         {
10841                 .name = "rt_runtime_us",
10842                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10843                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10844         },
10845         {
10846                 .name = "rt_period_us",
10847                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10848                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10849         },
10850 #endif
10851 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10852         {
10853                 .name = "uclamp.min",
10854                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10855                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10856                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10857         },
10858         {
10859                 .name = "uclamp.max",
10860                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10861                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10862                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10863         },
10864 #endif
10865         { }     /* Terminate */
10866 };
10867
10868 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
10869                                struct cgroup_subsys_state *css)
10870 {
10871 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10872         {
10873                 struct task_group *tg = css_tg(css);
10874                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10875                 u64 throttled_usec, burst_usec;
10876
10877                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
10878                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
10879                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
10880                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
10881
10882                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
10883                            "nr_throttled %d\n"
10884                            "throttled_usec %llu\n"
10885                            "nr_bursts %d\n"
10886                            "burst_usec %llu\n",
10887                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
10888                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
10889         }
10890 #endif
10891         return 0;
10892 }
10893
10894 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10895 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10896                                struct cftype *cft)
10897 {
10898         struct task_group *tg = css_tg(css);
10899         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
10900
10901         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
10902 }
10903
10904 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10905                                 struct cftype *cft, u64 weight)
10906 {
10907         /*
10908          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
10909          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
10910          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
10911          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
10912          * the original value over the entire range.
10913          */
10914         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
10915                 return -ERANGE;
10916
10917         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
10918
10919         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10920 }
10921
10922 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10923                                     struct cftype *cft)
10924 {
10925         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
10926         int last_delta = INT_MAX;
10927         int prio, delta;
10928
10929         /* find the closest nice value to the current weight */
10930         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
10931                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
10932                 if (delta >= last_delta)
10933                         break;
10934                 last_delta = delta;
10935         }
10936
10937         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
10938 }
10939
10940 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10941                                      struct cftype *cft, s64 nice)
10942 {
10943         unsigned long weight;
10944         int idx;
10945
10946         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
10947                 return -ERANGE;
10948
10949         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
10950         idx = array_index_nospec(idx, 40);
10951         weight = sched_prio_to_weight[idx];
10952
10953         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10954 }
10955 #endif
10956
10957 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
10958                                                   long period, long quota)
10959 {
10960         if (quota < 0)
10961                 seq_puts(sf, "max");
10962         else
10963                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
10964
10965         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
10966 }
10967
10968 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
10969 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
10970                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
10971 {
10972         char tok[21];   /* U64_MAX */
10973
10974         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
10975                 return -EINVAL;
10976
10977         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
10978
10979         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
10980                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
10981         else if (!strcmp(tok, "max"))
10982                 *quotap = RUNTIME_INF;
10983         else
10984                 return -EINVAL;
10985
10986         return 0;
10987 }
10988
10989 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10990 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10991 {
10992         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10993
10994         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
10995         return 0;
10996 }
10997
10998 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10999                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
11000 {
11001         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
11002         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
11003         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
11004         u64 quota;
11005         int ret;
11006
11007         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
11008         if (!ret)
11009                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
11010         return ret ?: nbytes;
11011 }
11012 #endif
11013
11014 static struct cftype cpu_files[] = {
11015 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11016         {
11017                 .name = "weight",
11018                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11019                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
11020                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
11021         },
11022         {
11023                 .name = "weight.nice",
11024                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11025                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
11026                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
11027         },
11028         {
11029                 .name = "idle",
11030                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11031                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11032                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11033         },
11034 #endif
11035 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11036         {
11037                 .name = "max",
11038                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11039                 .seq_show = cpu_max_show,
11040                 .write = cpu_max_write,
11041         },
11042         {
11043                 .name = "max.burst",
11044                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11045                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11046                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11047         },
11048 #endif
11049 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11050         {
11051                 .name = "uclamp.min",
11052                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11053                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11054                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11055         },
11056         {
11057                 .name = "uclamp.max",
11058                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11059                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11060                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11061         },
11062 #endif
11063         { }     /* terminate */
11064 };
11065
11066 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
11067         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
11068         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
11069         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
11070         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
11071         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
11072         .fork           = cpu_cgroup_fork,
11073         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
11074         .attach         = cpu_cgroup_attach,
11075         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
11076         .dfl_cftypes    = cpu_files,
11077         .early_init     = true,
11078         .threaded       = true,
11079 };
11080
11081 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
11082
11083 void dump_cpu_task(int cpu)
11084 {
11085         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
11086         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
11087 }
11088
11089 /*
11090  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
11091  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
11092  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
11093  * that remained on nice 0.
11094  *
11095  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
11096  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
11097  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
11098  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
11099  * the relative distance between them is ~25%.)
11100  */
11101 const int sched_prio_to_weight[40] = {
11102  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
11103  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
11104  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
11105  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
11106  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
11107  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
11108  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
11109  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
11110 };
11111
11112 /*
11113  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
11114  *
11115  * In cases where the weight does not change often, we can use the
11116  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
11117  * into multiplications:
11118  */
11119 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
11120  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
11121  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
11122  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
11123  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
11124  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
11125  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
11126  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
11127  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
11128 };
11129
11130 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
11131 {
11132         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
11133 }