Merge branch 'next' into for-linus
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #define CREATE_TRACE_POINTS
10 #include <trace/events/sched.h>
11 #undef CREATE_TRACE_POINTS
12
13 #include "sched.h"
14
15 #include <linux/nospec.h>
16
17 #include <linux/kcov.h>
18 #include <linux/scs.h>
19
20 #include <asm/switch_to.h>
21 #include <asm/tlb.h>
22
23 #include "../workqueue_internal.h"
24 #include "../../fs/io-wq.h"
25 #include "../smpboot.h"
26
27 #include "pelt.h"
28 #include "smp.h"
29
30 /*
31  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
32  * associated with them) to allow external modules to probe them.
33  */
34 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
35 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
39 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
44
45 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
46
47 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
48 /*
49  * Debugging: various feature bits
50  *
51  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
52  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
53  * at compile time and compiler optimization based on features default.
54  */
55 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
56         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
57 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
58 #include "features.h"
59         0;
60 #undef SCHED_FEAT
61 #endif
62
63 /*
64  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
65  * Limited because this is done with IRQs disabled.
66  */
67 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
68
69 /*
70  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
71  * default: 1s
72  */
73 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
74
75 __read_mostly int scheduler_running;
76
77 /*
78  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
79  * default: 0.95s
80  */
81 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
82
83
84 /*
85  * Serialization rules:
86  *
87  * Lock order:
88  *
89  *   p->pi_lock
90  *     rq->lock
91  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
92  *
93  *  rq1->lock
94  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
95  *
96  * Regular state:
97  *
98  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
99  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
100  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
101  * to run next.
102  *
103  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
104  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
105  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
106  * ttwu_queue_wakelist() ]
107  *
108  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
109  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
110  *
111  * Special state:
112  *
113  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
114  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
115  * stable while holding either lock:
116  *
117  *  - sched_setaffinity()/
118  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
119  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
120  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
121  *                              p->se.load, p->rt_priority,
122  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
123  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
124  *  - sched_move_task()/
125  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
126  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
127  *
128  * p->state <- TASK_*:
129  *
130  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
131  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
132  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
133  *   concurrent self.
134  *
135  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
136  *
137  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
138  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
139  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
140  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
141  *
142  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
143  *
144  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
145  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
146  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
147  *
148  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
149  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
150  *
151  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
152  *
153  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
154  *
155  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
156  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
157  *
158  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
159  *
160  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
161  *
162  *  - for migration called under rq->lock:
163  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
164  *
165  *    o move_queued_task()
166  *    o detach_task()
167  *
168  *  - for migration called under double_rq_lock():
169  *
170  *    o __migrate_swap_task()
171  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
172  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
173  *    o dl_task_offline_migration()
174  *
175  */
176
177 /*
178  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
179  */
180 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
181         __acquires(rq->lock)
182 {
183         struct rq *rq;
184
185         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
186
187         for (;;) {
188                 rq = task_rq(p);
189                 raw_spin_lock(&rq->lock);
190                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
191                         rq_pin_lock(rq, rf);
192                         return rq;
193                 }
194                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
195
196                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
197                         cpu_relax();
198         }
199 }
200
201 /*
202  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
203  */
204 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
205         __acquires(p->pi_lock)
206         __acquires(rq->lock)
207 {
208         struct rq *rq;
209
210         for (;;) {
211                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
212                 rq = task_rq(p);
213                 raw_spin_lock(&rq->lock);
214                 /*
215                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
216                  *
217                  *      ACQUIRE (rq->lock)
218                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
219                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
220                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
221                  *                                      [L] ->on_rq
222                  *      RELEASE (rq->lock)
223                  *
224                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
225                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
226                  *
227                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
228                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
229                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
230                  */
231                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
232                         rq_pin_lock(rq, rf);
233                         return rq;
234                 }
235                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
236                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
237
238                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
239                         cpu_relax();
240         }
241 }
242
243 /*
244  * RQ-clock updating methods:
245  */
246
247 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
248 {
249 /*
250  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
251  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
252  */
253         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
254
255 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
256         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
257
258         /*
259          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
260          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
261          * {soft,}irq region.
262          *
263          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
264          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
265          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
266          * monotonic.
267          *
268          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
269          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
270          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
271          * atomic ops.
272          */
273         if (irq_delta > delta)
274                 irq_delta = delta;
275
276         rq->prev_irq_time += irq_delta;
277         delta -= irq_delta;
278 #endif
279 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
280         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
281                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
282                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
283
284                 if (unlikely(steal > delta))
285                         steal = delta;
286
287                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
288                 delta -= steal;
289         }
290 #endif
291
292         rq->clock_task += delta;
293
294 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
295         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
296                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
297 #endif
298         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
299 }
300
301 void update_rq_clock(struct rq *rq)
302 {
303         s64 delta;
304
305         lockdep_assert_held(&rq->lock);
306
307         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
308                 return;
309
310 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
311         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
312                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
313         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
314 #endif
315
316         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
317         if (delta < 0)
318                 return;
319         rq->clock += delta;
320         update_rq_clock_task(rq, delta);
321 }
322
323 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
324 /*
325  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
326  */
327
328 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
329 {
330         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
331                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
332 }
333
334 /*
335  * High-resolution timer tick.
336  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
337  */
338 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
339 {
340         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
341         struct rq_flags rf;
342
343         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
344
345         rq_lock(rq, &rf);
346         update_rq_clock(rq);
347         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
348         rq_unlock(rq, &rf);
349
350         return HRTIMER_NORESTART;
351 }
352
353 #ifdef CONFIG_SMP
354
355 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
356 {
357         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
358         ktime_t time = rq->hrtick_time;
359
360         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
361 }
362
363 /*
364  * called from hardirq (IPI) context
365  */
366 static void __hrtick_start(void *arg)
367 {
368         struct rq *rq = arg;
369         struct rq_flags rf;
370
371         rq_lock(rq, &rf);
372         __hrtick_restart(rq);
373         rq_unlock(rq, &rf);
374 }
375
376 /*
377  * Called to set the hrtick timer state.
378  *
379  * called with rq->lock held and irqs disabled
380  */
381 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
382 {
383         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
384         s64 delta;
385
386         /*
387          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
388          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
389          */
390         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
391         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
392
393         if (rq == this_rq())
394                 __hrtick_restart(rq);
395         else
396                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
397 }
398
399 #else
400 /*
401  * Called to set the hrtick timer state.
402  *
403  * called with rq->lock held and irqs disabled
404  */
405 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
406 {
407         /*
408          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
409          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
410          */
411         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
412         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
413                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
414 }
415
416 #endif /* CONFIG_SMP */
417
418 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
419 {
420 #ifdef CONFIG_SMP
421         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
422 #endif
423         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
424         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
425 }
426 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
427 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
428 {
429 }
430
431 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
432 {
433 }
434 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
435
436 /*
437  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
438  */
439 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
440         ({                                                              \
441                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
442                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
443                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
444                                                                         \
445                 for (;;) {                                              \
446                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
447                         if (_old == _val)                               \
448                                 break;                                  \
449                         _val = _old;                                    \
450                 }                                                       \
451         _old;                                                           \
452 })
453
454 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
455 /*
456  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
457  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
458  * spurious IPIs.
459  */
460 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
461 {
462         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
463         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
464 }
465
466 /*
467  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
468  *
469  * If this returns true, then the idle task promises to call
470  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
471  */
472 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
473 {
474         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
475         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
476
477         for (;;) {
478                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
479                         return false;
480                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
481                         return true;
482                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
483                 if (old == val)
484                         break;
485                 val = old;
486         }
487         return true;
488 }
489
490 #else
491 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
492 {
493         set_tsk_need_resched(p);
494         return true;
495 }
496
497 #ifdef CONFIG_SMP
498 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
499 {
500         return false;
501 }
502 #endif
503 #endif
504
505 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
506 {
507         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
508
509         /*
510          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
511          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
512          * wakeup due to that.
513          *
514          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
515          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
516          */
517         smp_mb__before_atomic();
518         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
519                 return false;
520
521         /*
522          * The head is context local, there can be no concurrency.
523          */
524         *head->lastp = node;
525         head->lastp = &node->next;
526         return true;
527 }
528
529 /**
530  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
531  * @head: the wake_q_head to add @task to
532  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
533  *
534  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
535  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
536  * instantly.
537  *
538  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
539  * must be ready to be woken at this location.
540  */
541 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
542 {
543         if (__wake_q_add(head, task))
544                 get_task_struct(task);
545 }
546
547 /**
548  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
549  * @head: the wake_q_head to add @task to
550  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
551  *
552  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
553  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
554  * instantly.
555  *
556  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
557  * must be ready to be woken at this location.
558  *
559  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
560  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
561  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
562  * queued for wakeup.
563  */
564 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
565 {
566         if (!__wake_q_add(head, task))
567                 put_task_struct(task);
568 }
569
570 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
571 {
572         struct wake_q_node *node = head->first;
573
574         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
575                 struct task_struct *task;
576
577                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
578                 BUG_ON(!task);
579                 /* Task can safely be re-inserted now: */
580                 node = node->next;
581                 task->wake_q.next = NULL;
582
583                 /*
584                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
585                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
586                  */
587                 wake_up_process(task);
588                 put_task_struct(task);
589         }
590 }
591
592 /*
593  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
594  *
595  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
596  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
597  * the target CPU.
598  */
599 void resched_curr(struct rq *rq)
600 {
601         struct task_struct *curr = rq->curr;
602         int cpu;
603
604         lockdep_assert_held(&rq->lock);
605
606         if (test_tsk_need_resched(curr))
607                 return;
608
609         cpu = cpu_of(rq);
610
611         if (cpu == smp_processor_id()) {
612                 set_tsk_need_resched(curr);
613                 set_preempt_need_resched();
614                 return;
615         }
616
617         if (set_nr_and_not_polling(curr))
618                 smp_send_reschedule(cpu);
619         else
620                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
621 }
622
623 void resched_cpu(int cpu)
624 {
625         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
626         unsigned long flags;
627
628         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
629         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
630                 resched_curr(rq);
631         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
632 }
633
634 #ifdef CONFIG_SMP
635 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
636 /*
637  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
638  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
639  *
640  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
641  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
642  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
643  */
644 int get_nohz_timer_target(void)
645 {
646         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
647         struct sched_domain *sd;
648
649         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER)) {
650                 if (!idle_cpu(cpu))
651                         return cpu;
652                 default_cpu = cpu;
653         }
654
655         rcu_read_lock();
656         for_each_domain(cpu, sd) {
657                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd),
658                         housekeeping_cpumask(HK_FLAG_TIMER)) {
659                         if (cpu == i)
660                                 continue;
661
662                         if (!idle_cpu(i)) {
663                                 cpu = i;
664                                 goto unlock;
665                         }
666                 }
667         }
668
669         if (default_cpu == -1)
670                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
671         cpu = default_cpu;
672 unlock:
673         rcu_read_unlock();
674         return cpu;
675 }
676
677 /*
678  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
679  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
680  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
681  * idle system the next event might even be infinite time into the
682  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
683  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
684  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
685  * wheel for the next timer event.
686  */
687 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
688 {
689         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
690
691         if (cpu == smp_processor_id())
692                 return;
693
694         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
695                 smp_send_reschedule(cpu);
696         else
697                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
698 }
699
700 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
701 {
702         /*
703          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
704          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
705          * If needed we can still optimize that later with an
706          * empty IRQ.
707          */
708         if (cpu_is_offline(cpu))
709                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
710         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
711                 if (cpu != smp_processor_id() ||
712                     tick_nohz_tick_stopped())
713                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
714                 return true;
715         }
716
717         return false;
718 }
719
720 /*
721  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
722  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
723  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
724  */
725 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
726 {
727         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
728                 wake_up_idle_cpu(cpu);
729 }
730
731 static void nohz_csd_func(void *info)
732 {
733         struct rq *rq = info;
734         int cpu = cpu_of(rq);
735         unsigned int flags;
736
737         /*
738          * Release the rq::nohz_csd.
739          */
740         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
741         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
742
743         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
744         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
745                 rq->nohz_idle_balance = flags;
746                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
747         }
748 }
749
750 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
751
752 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
753 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
754 {
755         int fifo_nr_running;
756
757         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
758         if (rq->dl.dl_nr_running)
759                 return false;
760
761         /*
762          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
763          * actual RR behaviour.
764          */
765         if (rq->rt.rr_nr_running) {
766                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
767                         return true;
768                 else
769                         return false;
770         }
771
772         /*
773          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
774          * forced preemption between FIFO tasks.
775          */
776         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
777         if (fifo_nr_running)
778                 return true;
779
780         /*
781          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
782          * if there's more than one we need the tick for involuntary
783          * preemption.
784          */
785         if (rq->nr_running > 1)
786                 return false;
787
788         return true;
789 }
790 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
791 #endif /* CONFIG_SMP */
792
793 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
794                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
795 /*
796  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
797  * node and @up when leaving it for the final time.
798  *
799  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
800  */
801 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
802                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
803 {
804         struct task_group *parent, *child;
805         int ret;
806
807         parent = from;
808
809 down:
810         ret = (*down)(parent, data);
811         if (ret)
812                 goto out;
813         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
814                 parent = child;
815                 goto down;
816
817 up:
818                 continue;
819         }
820         ret = (*up)(parent, data);
821         if (ret || parent == from)
822                 goto out;
823
824         child = parent;
825         parent = parent->parent;
826         if (parent)
827                 goto up;
828 out:
829         return ret;
830 }
831
832 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
833 {
834         return 0;
835 }
836 #endif
837
838 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
839 {
840         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
841         struct load_weight *load = &p->se.load;
842
843         /*
844          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
845          */
846         if (task_has_idle_policy(p)) {
847                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
848                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
849                 return;
850         }
851
852         /*
853          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
854          * weight
855          */
856         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
857                 reweight_task(p, prio);
858         } else {
859                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
860                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
861         }
862 }
863
864 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
865 /*
866  * Serializes updates of utilization clamp values
867  *
868  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
869  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
870  * support enqueue/dequeue operations.
871  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
872  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
873  * updates or API abuses.
874  */
875 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
876
877 /* Max allowed minimum utilization */
878 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
879
880 /* Max allowed maximum utilization */
881 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
882
883 /*
884  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
885  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
886  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
887  *
888  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
889  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
890  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
891  * battery life.
892  *
893  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
894  *
895  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
896  * above.
897  */
898 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
899
900 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
901 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
902
903 /*
904  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
905  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
906  * enqueue/dequeue_task().
907  *
908  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
909  * minimum uclamp overhead in the fast path.
910  *
911  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
912  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
913  * functionality.
914  *
915  * The knobs that would enable this static key are:
916  *
917  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
918  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
919  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
920  */
921 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
922
923 /* Integer rounded range for each bucket */
924 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
925
926 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
927         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
928
929 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
930 {
931         return clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA;
932 }
933
934 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
935 {
936         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
937                 return 0;
938         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
939 }
940
941 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
942                                  unsigned int value, bool user_defined)
943 {
944         uc_se->value = value;
945         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
946         uc_se->user_defined = user_defined;
947 }
948
949 static inline unsigned int
950 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
951                   unsigned int clamp_value)
952 {
953         /*
954          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
955          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
956          * max-clamp.
957          */
958         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
959                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
960                 return clamp_value;
961         }
962
963         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
964 }
965
966 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
967                                      unsigned int clamp_value)
968 {
969         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
970         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
971                 return;
972
973         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
974 }
975
976 static inline
977 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
978                                    unsigned int clamp_value)
979 {
980         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
981         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
982
983         /*
984          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
985          * top most bucket with tasks in.
986          */
987         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
988                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
989                         continue;
990                 return bucket[bucket_id].value;
991         }
992
993         /* No tasks -- default clamp values */
994         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
995 }
996
997 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
998 {
999         unsigned int default_util_min;
1000         struct uclamp_se *uc_se;
1001
1002         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1003
1004         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1005
1006         /* Only sync if user didn't override the default */
1007         if (uc_se->user_defined)
1008                 return;
1009
1010         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1011         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1012 }
1013
1014 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1015 {
1016         struct rq_flags rf;
1017         struct rq *rq;
1018
1019         if (!rt_task(p))
1020                 return;
1021
1022         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1023         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1024         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1025         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1026 }
1027
1028 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1029 {
1030         struct task_struct *g, *p;
1031
1032         /*
1033          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1034          *                                        uclamp_min_rt = X;
1035          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1036          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1037          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1038          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1039          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1040          *
1041          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1042          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1043          * task.
1044          */
1045         read_lock(&tasklist_lock);
1046         smp_mb__after_spinlock();
1047         read_unlock(&tasklist_lock);
1048
1049         rcu_read_lock();
1050         for_each_process_thread(g, p)
1051                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1052         rcu_read_unlock();
1053 }
1054
1055 static inline struct uclamp_se
1056 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1057 {
1058         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1059 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1060         struct uclamp_se uc_max;
1061
1062         /*
1063          * Tasks in autogroups or root task group will be
1064          * restricted by system defaults.
1065          */
1066         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1067                 return uc_req;
1068         if (task_group(p) == &root_task_group)
1069                 return uc_req;
1070
1071         uc_max = task_group(p)->uclamp[clamp_id];
1072         if (uc_req.value > uc_max.value || !uc_req.user_defined)
1073                 return uc_max;
1074 #endif
1075
1076         return uc_req;
1077 }
1078
1079 /*
1080  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1081  * priority:
1082  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1083  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1084  *   group or in an autogroup
1085  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1086  */
1087 static inline struct uclamp_se
1088 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1089 {
1090         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1091         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1092
1093         /* System default restrictions always apply */
1094         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1095                 return uc_max;
1096
1097         return uc_req;
1098 }
1099
1100 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1101 {
1102         struct uclamp_se uc_eff;
1103
1104         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1105         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1106                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1107
1108         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1109
1110         return (unsigned long)uc_eff.value;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1115  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1116  * updates the rq's clamp value if required.
1117  *
1118  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1119  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1120  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1121  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1122  */
1123 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1124                                     enum uclamp_id clamp_id)
1125 {
1126         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1127         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1128         struct uclamp_bucket *bucket;
1129
1130         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1131
1132         /* Update task effective clamp */
1133         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1134
1135         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1136         bucket->tasks++;
1137         uc_se->active = true;
1138
1139         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1140
1141         /*
1142          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1143          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1144          */
1145         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1146                 bucket->value = uc_se->value;
1147
1148         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1149                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1150 }
1151
1152 /*
1153  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1154  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1155  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1156  *
1157  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1158  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1159  * enforce the expected state and warn.
1160  */
1161 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1162                                     enum uclamp_id clamp_id)
1163 {
1164         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1165         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1166         struct uclamp_bucket *bucket;
1167         unsigned int bkt_clamp;
1168         unsigned int rq_clamp;
1169
1170         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1171
1172         /*
1173          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1174          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1175          *
1176          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1177          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1178          * here.
1179          *
1180          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1181          * problem too
1182          *
1183          *      enqueue(taskA)
1184          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1185          *      enqueue(taskB)
1186          *      dequeue(taskA)
1187          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1188          *      dequeue(taskB)
1189          *
1190          * where we could end up with stale data in uc_se and
1191          * bucket[uc_se->bucket_id].
1192          *
1193          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1194          */
1195         if (unlikely(!uc_se->active))
1196                 return;
1197
1198         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1199
1200         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1201         if (likely(bucket->tasks))
1202                 bucket->tasks--;
1203
1204         uc_se->active = false;
1205
1206         /*
1207          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1208          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1209          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1210          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1211          */
1212         if (likely(bucket->tasks))
1213                 return;
1214
1215         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1216         /*
1217          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1218          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1219          */
1220         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1221         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1222                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1223                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1224         }
1225 }
1226
1227 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1228 {
1229         enum uclamp_id clamp_id;
1230
1231         /*
1232          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1233          *
1234          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1235          * sched_uclamp_used is disabled.
1236          */
1237         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1238                 return;
1239
1240         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1241                 return;
1242
1243         for_each_clamp_id(clamp_id)
1244                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1245
1246         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1247         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1248                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1249 }
1250
1251 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1252 {
1253         enum uclamp_id clamp_id;
1254
1255         /*
1256          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1257          *
1258          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1259          * sched_uclamp_used is disabled.
1260          */
1261         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1262                 return;
1263
1264         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1265                 return;
1266
1267         for_each_clamp_id(clamp_id)
1268                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1269 }
1270
1271 static inline void
1272 uclamp_update_active(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1273 {
1274         struct rq_flags rf;
1275         struct rq *rq;
1276
1277         /*
1278          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1279          *
1280          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1281          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1282          * enqueues, dequeues and migration operations.
1283          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1284          */
1285         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1286
1287         /*
1288          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1289          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1290          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1291          * it will already see the updated clamp bucket value.
1292          */
1293         if (p->uclamp[clamp_id].active) {
1294                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1295                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1296         }
1297
1298         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1299 }
1300
1301 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1302 static inline void
1303 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css,
1304                            unsigned int clamps)
1305 {
1306         enum uclamp_id clamp_id;
1307         struct css_task_iter it;
1308         struct task_struct *p;
1309
1310         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1311         while ((p = css_task_iter_next(&it))) {
1312                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
1313                         if ((0x1 << clamp_id) & clamps)
1314                                 uclamp_update_active(p, clamp_id);
1315                 }
1316         }
1317         css_task_iter_end(&it);
1318 }
1319
1320 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1321 static void uclamp_update_root_tg(void)
1322 {
1323         struct task_group *tg = &root_task_group;
1324
1325         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1326                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1327         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1328                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1329
1330         rcu_read_lock();
1331         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1332         rcu_read_unlock();
1333 }
1334 #else
1335 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1336 #endif
1337
1338 int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1339                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1340 {
1341         bool update_root_tg = false;
1342         int old_min, old_max, old_min_rt;
1343         int result;
1344
1345         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1346         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1347         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1348         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1349
1350         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1351         if (result)
1352                 goto undo;
1353         if (!write)
1354                 goto done;
1355
1356         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1357             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1358             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1359
1360                 result = -EINVAL;
1361                 goto undo;
1362         }
1363
1364         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1365                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1366                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1367                 update_root_tg = true;
1368         }
1369         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1370                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1371                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1372                 update_root_tg = true;
1373         }
1374
1375         if (update_root_tg) {
1376                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1377                 uclamp_update_root_tg();
1378         }
1379
1380         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1381                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1382                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1383         }
1384
1385         /*
1386          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1387          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1388          * task enqueue time.
1389          */
1390
1391         goto done;
1392
1393 undo:
1394         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1395         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1396         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1397 done:
1398         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1399
1400         return result;
1401 }
1402
1403 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1404                            const struct sched_attr *attr)
1405 {
1406         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1407         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1408
1409         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1410                 util_min = attr->sched_util_min;
1411
1412                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1413                         return -EINVAL;
1414         }
1415
1416         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1417                 util_max = attr->sched_util_max;
1418
1419                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1420                         return -EINVAL;
1421         }
1422
1423         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1424                 return -EINVAL;
1425
1426         /*
1427          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1428          *
1429          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1430          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1431          * scheduler locks.
1432          */
1433         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1434
1435         return 0;
1436 }
1437
1438 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1439                          enum uclamp_id clamp_id,
1440                          struct uclamp_se *uc_se)
1441 {
1442         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1443         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1444             !uc_se->user_defined)
1445                 return true;
1446
1447         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1448         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1449             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1450             attr->sched_util_min == -1) {
1451                 return true;
1452         }
1453
1454         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1455             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1456             attr->sched_util_max == -1) {
1457                 return true;
1458         }
1459
1460         return false;
1461 }
1462
1463 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1464                                   const struct sched_attr *attr)
1465 {
1466         enum uclamp_id clamp_id;
1467
1468         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1469                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1470                 unsigned int value;
1471
1472                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1473                         continue;
1474
1475                 /*
1476                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1477                  * at runtime.
1478                  */
1479                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1480                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1481                 else
1482                         value = uclamp_none(clamp_id);
1483
1484                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1485
1486         }
1487
1488         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1489                 return;
1490
1491         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1492             attr->sched_util_min != -1) {
1493                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1494                               attr->sched_util_min, true);
1495         }
1496
1497         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1498             attr->sched_util_max != -1) {
1499                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1500                               attr->sched_util_max, true);
1501         }
1502 }
1503
1504 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1505 {
1506         enum uclamp_id clamp_id;
1507
1508         /*
1509          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1510          * as the task is still at its early fork stages.
1511          */
1512         for_each_clamp_id(clamp_id)
1513                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1514
1515         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1516                 return;
1517
1518         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1519                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1520                               uclamp_none(clamp_id), false);
1521         }
1522 }
1523
1524 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1525 {
1526         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1527 }
1528
1529 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1530 {
1531         enum uclamp_id clamp_id;
1532         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1533
1534         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1535                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1536                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1537                 };
1538         }
1539
1540         rq->uclamp_flags = 0;
1541 }
1542
1543 static void __init init_uclamp(void)
1544 {
1545         struct uclamp_se uc_max = {};
1546         enum uclamp_id clamp_id;
1547         int cpu;
1548
1549         for_each_possible_cpu(cpu)
1550                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1551
1552         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1553                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1554                               uclamp_none(clamp_id), false);
1555         }
1556
1557         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1558         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
1559         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1560                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
1561 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1562                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
1563                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
1564 #endif
1565         }
1566 }
1567
1568 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1569 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1570 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1571 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1572                                   const struct sched_attr *attr)
1573 {
1574         return -EOPNOTSUPP;
1575 }
1576 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1577                                   const struct sched_attr *attr) { }
1578 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
1579 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
1580 static inline void init_uclamp(void) { }
1581 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1582
1583 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1584 {
1585         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
1586                 update_rq_clock(rq);
1587
1588         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
1589                 sched_info_queued(rq, p);
1590                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1591         }
1592
1593         uclamp_rq_inc(rq, p);
1594         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1595 }
1596
1597 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1598 {
1599         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
1600                 update_rq_clock(rq);
1601
1602         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
1603                 sched_info_dequeued(rq, p);
1604                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1605         }
1606
1607         uclamp_rq_dec(rq, p);
1608         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1609 }
1610
1611 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1612 {
1613         enqueue_task(rq, p, flags);
1614
1615         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1616 }
1617
1618 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1619 {
1620         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1621
1622         dequeue_task(rq, p, flags);
1623 }
1624
1625 /*
1626  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1627  */
1628 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1629 {
1630         return p->static_prio;
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1635  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1636  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1637  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1638  * estimator recalculates.
1639  */
1640 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1641 {
1642         int prio;
1643
1644         if (task_has_dl_policy(p))
1645                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
1646         else if (task_has_rt_policy(p))
1647                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1648         else
1649                 prio = __normal_prio(p);
1650         return prio;
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1655  * taken into account by the scheduler. This value might
1656  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1657  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1658  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1659  */
1660 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1661 {
1662         p->normal_prio = normal_prio(p);
1663         /*
1664          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1665          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1666          * to the normal priority:
1667          */
1668         if (!rt_prio(p->prio))
1669                 return p->normal_prio;
1670         return p->prio;
1671 }
1672
1673 /**
1674  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1675  * @p: the task in question.
1676  *
1677  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1678  */
1679 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1680 {
1681         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1686  * use the balance_callback list if you want balancing.
1687  *
1688  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1689  * balance_callback().
1690  */
1691 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1692                                        const struct sched_class *prev_class,
1693                                        int oldprio)
1694 {
1695         if (prev_class != p->sched_class) {
1696                 if (prev_class->switched_from)
1697                         prev_class->switched_from(rq, p);
1698
1699                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1700         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1701                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1702 }
1703
1704 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1705 {
1706         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
1707                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1708         else if (p->sched_class > rq->curr->sched_class)
1709                 resched_curr(rq);
1710
1711         /*
1712          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1713          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1714          */
1715         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1716                 rq_clock_skip_update(rq);
1717 }
1718
1719 #ifdef CONFIG_SMP
1720
1721 static void
1722 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
1723
1724 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1725                                   const struct cpumask *new_mask,
1726                                   u32 flags);
1727
1728 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1729 {
1730         if (likely(!p->migration_disabled))
1731                 return;
1732
1733         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
1734                 return;
1735
1736         /*
1737          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
1738          */
1739         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
1740 }
1741
1742 void migrate_disable(void)
1743 {
1744         struct task_struct *p = current;
1745
1746         if (p->migration_disabled) {
1747                 p->migration_disabled++;
1748                 return;
1749         }
1750
1751         preempt_disable();
1752         this_rq()->nr_pinned++;
1753         p->migration_disabled = 1;
1754         preempt_enable();
1755 }
1756 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
1757
1758 void migrate_enable(void)
1759 {
1760         struct task_struct *p = current;
1761
1762         if (p->migration_disabled > 1) {
1763                 p->migration_disabled--;
1764                 return;
1765         }
1766
1767         /*
1768          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
1769          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
1770          */
1771         preempt_disable();
1772         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
1773                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
1774         /*
1775          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
1776          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
1777          * select_fallback_rq) get confused.
1778          */
1779         barrier();
1780         p->migration_disabled = 0;
1781         this_rq()->nr_pinned--;
1782         preempt_enable();
1783 }
1784 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
1785
1786 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
1787 {
1788         return rq->nr_pinned;
1789 }
1790
1791 /*
1792  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
1793  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
1794  */
1795 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
1796 {
1797         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
1798         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
1799                 return false;
1800
1801         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
1802         if (is_migration_disabled(p))
1803                 return cpu_online(cpu);
1804
1805         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
1806         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
1807                 return cpu_active(cpu);
1808
1809         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
1810         if (kthread_is_per_cpu(p))
1811                 return cpu_online(cpu);
1812
1813         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
1814         if (cpu_rq(cpu)->balance_push)
1815                 return false;
1816
1817         /* But are allowed during online. */
1818         return cpu_online(cpu);
1819 }
1820
1821 /*
1822  * This is how migration works:
1823  *
1824  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1825  *    stop_one_cpu().
1826  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1827  *    off the CPU)
1828  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1829  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1830  *    it and puts it into the right queue.
1831  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1832  *    is done.
1833  */
1834
1835 /*
1836  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1837  *
1838  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1839  */
1840 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
1841                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
1842 {
1843         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1844
1845         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
1846         set_task_cpu(p, new_cpu);
1847         rq_unlock(rq, rf);
1848
1849         rq = cpu_rq(new_cpu);
1850
1851         rq_lock(rq, rf);
1852         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1853         activate_task(rq, p, 0);
1854         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1855
1856         return rq;
1857 }
1858
1859 struct migration_arg {
1860         struct task_struct              *task;
1861         int                             dest_cpu;
1862         struct set_affinity_pending     *pending;
1863 };
1864
1865 /*
1866  * @refs: number of wait_for_completion()
1867  * @stop_pending: is @stop_work in use
1868  */
1869 struct set_affinity_pending {
1870         refcount_t              refs;
1871         unsigned int            stop_pending;
1872         struct completion       done;
1873         struct cpu_stop_work    stop_work;
1874         struct migration_arg    arg;
1875 };
1876
1877 /*
1878  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
1879  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1880  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1881  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1882  *
1883  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1884  * as the task is no longer on this CPU.
1885  */
1886 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
1887                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
1888 {
1889         /* Affinity changed (again). */
1890         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1891                 return rq;
1892
1893         update_rq_clock(rq);
1894         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
1895
1896         return rq;
1897 }
1898
1899 /*
1900  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1901  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1902  * 'pushing' onto another runqueue.
1903  */
1904 static int migration_cpu_stop(void *data)
1905 {
1906         struct migration_arg *arg = data;
1907         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
1908         struct task_struct *p = arg->task;
1909         int dest_cpu = arg->dest_cpu;
1910         struct rq *rq = this_rq();
1911         bool complete = false;
1912         struct rq_flags rf;
1913
1914         /*
1915          * The original target CPU might have gone down and we might
1916          * be on another CPU but it doesn't matter.
1917          */
1918         local_irq_save(rf.flags);
1919         /*
1920          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1921          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
1922          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1923          */
1924         flush_smp_call_function_from_idle();
1925
1926         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1927         rq_lock(rq, &rf);
1928
1929         /*
1930          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1931          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1932          * we're holding p->pi_lock.
1933          */
1934         if (task_rq(p) == rq) {
1935                 if (is_migration_disabled(p))
1936                         goto out;
1937
1938                 if (pending) {
1939                         if (p->migration_pending == pending)
1940                                 p->migration_pending = NULL;
1941                         complete = true;
1942                 }
1943
1944                 if (dest_cpu < 0) {
1945                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
1946                                 goto out;
1947
1948                         dest_cpu = cpumask_any_distribute(&p->cpus_mask);
1949                 }
1950
1951                 if (task_on_rq_queued(p))
1952                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1953                 else
1954                         p->wake_cpu = dest_cpu;
1955
1956                 /*
1957                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
1958                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
1959                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
1960                  * anyway, so it's probably not a big deal.
1961                  */
1962
1963         } else if (pending) {
1964                 /*
1965                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
1966                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
1967                  * point we're a regular task again and not current anymore.
1968                  *
1969                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
1970                  * more likely.
1971                  */
1972
1973                 /*
1974                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
1975                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
1976                  * somewhere allowed, we're done.
1977                  */
1978                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
1979                         if (p->migration_pending == pending)
1980                                 p->migration_pending = NULL;
1981                         complete = true;
1982                         goto out;
1983                 }
1984
1985                 /*
1986                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
1987                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
1988                  * it.
1989                  */
1990                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
1991                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1992                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
1993                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
1994                 return 0;
1995         }
1996 out:
1997         if (pending)
1998                 pending->stop_pending = false;
1999         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2000
2001         if (complete)
2002                 complete_all(&pending->done);
2003
2004         return 0;
2005 }
2006
2007 int push_cpu_stop(void *arg)
2008 {
2009         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2010         struct task_struct *p = arg;
2011
2012         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2013         raw_spin_lock(&rq->lock);
2014
2015         if (task_rq(p) != rq)
2016                 goto out_unlock;
2017
2018         if (is_migration_disabled(p)) {
2019                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2020                 goto out_unlock;
2021         }
2022
2023         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2024
2025         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2026                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2027
2028         if (!lowest_rq)
2029                 goto out_unlock;
2030
2031         // XXX validate p is still the highest prio task
2032         if (task_rq(p) == rq) {
2033                 deactivate_task(rq, p, 0);
2034                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2035                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2036                 resched_curr(lowest_rq);
2037         }
2038
2039         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2040
2041 out_unlock:
2042         rq->push_busy = false;
2043         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2044         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2045
2046         put_task_struct(p);
2047         return 0;
2048 }
2049
2050 /*
2051  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2052  * actually call this function.
2053  */
2054 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2055 {
2056         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2057                 p->cpus_ptr = new_mask;
2058                 return;
2059         }
2060
2061         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2062         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2063 }
2064
2065 static void
2066 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2067 {
2068         struct rq *rq = task_rq(p);
2069         bool queued, running;
2070
2071         /*
2072          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2073          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2074          * p->pi_lock.
2075          *
2076          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2077          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2078          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2079          * before finish_task().
2080          *
2081          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2082          */
2083         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2084                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2085         else
2086                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2087
2088         queued = task_on_rq_queued(p);
2089         running = task_current(rq, p);
2090
2091         if (queued) {
2092                 /*
2093                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2094                  * holding rq->lock.
2095                  */
2096                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
2097                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2098         }
2099         if (running)
2100                 put_prev_task(rq, p);
2101
2102         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2103
2104         if (queued)
2105                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2106         if (running)
2107                 set_next_task(rq, p);
2108 }
2109
2110 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2111 {
2112         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2113 }
2114
2115 /*
2116  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2117  *
2118  *
2119  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2120  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2121  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2122  *
2123  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2124  * Consider:
2125  *
2126  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2127  *
2128  *     P0@CPU0                  P1
2129  *
2130  *     migrate_disable();
2131  *     <preempted>
2132  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2133  *
2134  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2135  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2136  * This means we need the following scheme:
2137  *
2138  *     P0@CPU0                  P1
2139  *
2140  *     migrate_disable();
2141  *     <preempted>
2142  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2143  *                                <blocks>
2144  *     <resumes>
2145  *     migrate_enable();
2146  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2147  *       <wakes local stopper>
2148  *                         `--> <woken on migration completion>
2149  *
2150  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2151  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2152  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2153  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2154  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2155  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2156  * moment.
2157  *
2158  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2159  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2160  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2161  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2162  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2163  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2164  *
2165  *
2166  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2167  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2168  * cancels the need for an active migration. Consider:
2169  *
2170  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2171  *
2172  *     P0@CPU0            P1                             P2
2173  *
2174  *     migrate_disable();
2175  *     <preempted>
2176  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2177  *                          <blocks>
2178  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2179  *                                                         <signal completion>
2180  *                          <awakes>
2181  *
2182  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2183  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2184  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2185  */
2186 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2187                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2188 {
2189         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2190         bool stop_pending, complete = false;
2191
2192         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2193         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2194                 struct task_struct *push_task = NULL;
2195
2196                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2197                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2198                         rq->push_busy = true;
2199                         push_task = get_task_struct(p);
2200                 }
2201
2202                 /*
2203                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2204                  * then complete now.
2205                  */
2206                 pending = p->migration_pending;
2207                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2208                         p->migration_pending = NULL;
2209                         complete = true;
2210                 }
2211
2212                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2213
2214                 if (push_task) {
2215                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2216                                             p, &rq->push_work);
2217                 }
2218
2219                 if (complete)
2220                         complete_all(&pending->done);
2221
2222                 return 0;
2223         }
2224
2225         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2226                 /* serialized by p->pi_lock */
2227                 if (!p->migration_pending) {
2228                         /* Install the request */
2229                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2230                         init_completion(&my_pending.done);
2231                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2232                                 .task = p,
2233                                 .dest_cpu = -1,         /* any */
2234                                 .pending = &my_pending,
2235                         };
2236
2237                         p->migration_pending = &my_pending;
2238                 } else {
2239                         pending = p->migration_pending;
2240                         refcount_inc(&pending->refs);
2241                 }
2242         }
2243         pending = p->migration_pending;
2244         /*
2245          * - !MIGRATE_ENABLE:
2246          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2247          *
2248          * - MIGRATE_ENABLE:
2249          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2250          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2251          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2252          *   pending completion.
2253          *
2254          * Either way, we really should have a @pending here.
2255          */
2256         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2257                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2258                 return -EINVAL;
2259         }
2260
2261         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
2262                 /*
2263                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2264                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2265                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2266                  */
2267                 stop_pending = pending->stop_pending;
2268                 if (!stop_pending)
2269                         pending->stop_pending = true;
2270
2271                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2272                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2273
2274                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2275
2276                 if (!stop_pending) {
2277                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2278                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2279                 }
2280
2281                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2282                         return 0;
2283         } else {
2284
2285                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2286                         if (task_on_rq_queued(p))
2287                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2288
2289                         if (!pending->stop_pending) {
2290                                 p->migration_pending = NULL;
2291                                 complete = true;
2292                         }
2293                 }
2294                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2295
2296                 if (complete)
2297                         complete_all(&pending->done);
2298         }
2299
2300         wait_for_completion(&pending->done);
2301
2302         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2303                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2304
2305         /*
2306          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2307          * have seen the completion and decremented the refcount
2308          */
2309         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2310
2311         /* ARGH */
2312         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2313
2314         return 0;
2315 }
2316
2317 /*
2318  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2319  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2320  * is removed from the allowed bitmask.
2321  *
2322  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2323  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2324  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2325  */
2326 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2327                                   const struct cpumask *new_mask,
2328                                   u32 flags)
2329 {
2330         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2331         unsigned int dest_cpu;
2332         struct rq_flags rf;
2333         struct rq *rq;
2334         int ret = 0;
2335
2336         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2337         update_rq_clock(rq);
2338
2339         if (p->flags & PF_KTHREAD || is_migration_disabled(p)) {
2340                 /*
2341                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2342                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2343                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2344                  *
2345                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2346                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2347                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2348                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2349                  */
2350                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2351         }
2352
2353         /*
2354          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2355          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2356          */
2357         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2358                 ret = -EINVAL;
2359                 goto out;
2360         }
2361
2362         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2363                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2364                         goto out;
2365
2366                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2367                                  is_migration_disabled(p) &&
2368                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2369                         ret = -EBUSY;
2370                         goto out;
2371                 }
2372         }
2373
2374         /*
2375          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2376          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2377          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2378          */
2379         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2380         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2381                 ret = -EINVAL;
2382                 goto out;
2383         }
2384
2385         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2386
2387         return affine_move_task(rq, p, &rf, dest_cpu, flags);
2388
2389 out:
2390         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2391
2392         return ret;
2393 }
2394
2395 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2396 {
2397         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2398 }
2399 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2400
2401 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2402 {
2403 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2404         /*
2405          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2406          * ttwu() will sort out the placement.
2407          */
2408         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2409                         !p->on_rq);
2410
2411         /*
2412          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
2413          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
2414          * time relying on p->on_rq.
2415          */
2416         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
2417                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
2418                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
2419
2420 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2421         /*
2422          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2423          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2424          *
2425          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2426          * see task_group().
2427          *
2428          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2429          * task_rq_lock().
2430          */
2431         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2432                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2433 #endif
2434         /*
2435          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
2436          */
2437         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
2438
2439         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
2440 #endif
2441
2442         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2443
2444         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2445                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
2446                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
2447                 p->se.nr_migrations++;
2448                 rseq_migrate(p);
2449                 perf_event_task_migrate(p);
2450         }
2451
2452         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2453 }
2454
2455 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2456 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
2457 {
2458         if (task_on_rq_queued(p)) {
2459                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
2460                 struct rq_flags srf, drf;
2461
2462                 src_rq = task_rq(p);
2463                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
2464
2465                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
2466                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
2467
2468                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
2469                 set_task_cpu(p, cpu);
2470                 activate_task(dst_rq, p, 0);
2471                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
2472
2473                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
2474                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
2475
2476         } else {
2477                 /*
2478                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
2479                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
2480                  * previous CPU our target instead of where it really is.
2481                  */
2482                 p->wake_cpu = cpu;
2483         }
2484 }
2485
2486 struct migration_swap_arg {
2487         struct task_struct *src_task, *dst_task;
2488         int src_cpu, dst_cpu;
2489 };
2490
2491 static int migrate_swap_stop(void *data)
2492 {
2493         struct migration_swap_arg *arg = data;
2494         struct rq *src_rq, *dst_rq;
2495         int ret = -EAGAIN;
2496
2497         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
2498                 return -EAGAIN;
2499
2500         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
2501         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
2502
2503         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
2504                         &arg->dst_task->pi_lock);
2505         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
2506
2507         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
2508                 goto unlock;
2509
2510         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
2511                 goto unlock;
2512
2513         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
2514                 goto unlock;
2515
2516         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
2517                 goto unlock;
2518
2519         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
2520         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
2521
2522         ret = 0;
2523
2524 unlock:
2525         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
2526         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
2527         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
2528
2529         return ret;
2530 }
2531
2532 /*
2533  * Cross migrate two tasks
2534  */
2535 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
2536                 int target_cpu, int curr_cpu)
2537 {
2538         struct migration_swap_arg arg;
2539         int ret = -EINVAL;
2540
2541         arg = (struct migration_swap_arg){
2542                 .src_task = cur,
2543                 .src_cpu = curr_cpu,
2544                 .dst_task = p,
2545                 .dst_cpu = target_cpu,
2546         };
2547
2548         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
2549                 goto out;
2550
2551         /*
2552          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
2553          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
2554          */
2555         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
2556                 goto out;
2557
2558         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
2559                 goto out;
2560
2561         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
2562                 goto out;
2563
2564         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
2565         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
2566
2567 out:
2568         return ret;
2569 }
2570 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2571
2572 /*
2573  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2574  *
2575  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2576  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2577  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2578  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2579  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2580  * @p has remained unscheduled the whole time.
2581  *
2582  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2583  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2584  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2585  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2586  * waiting to become inactive.
2587  */
2588 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2589 {
2590         int running, queued;
2591         struct rq_flags rf;
2592         unsigned long ncsw;
2593         struct rq *rq;
2594
2595         for (;;) {
2596                 /*
2597                  * We do the initial early heuristics without holding
2598                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2599                  * the runqueue lock when things look like they will
2600                  * work out!
2601                  */
2602                 rq = task_rq(p);
2603
2604                 /*
2605                  * If the task is actively running on another CPU
2606                  * still, just relax and busy-wait without holding
2607                  * any locks.
2608                  *
2609                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2610                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2611                  * But we don't care, since "task_running()" will
2612                  * return false if the runqueue has changed and p
2613                  * is actually now running somewhere else!
2614                  */
2615                 while (task_running(rq, p)) {
2616                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2617                                 return 0;
2618                         cpu_relax();
2619                 }
2620
2621                 /*
2622                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2623                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2624                  * just go back and repeat.
2625                  */
2626                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
2627                 trace_sched_wait_task(p);
2628                 running = task_running(rq, p);
2629                 queued = task_on_rq_queued(p);
2630                 ncsw = 0;
2631                 if (!match_state || p->state == match_state)
2632                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2633                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2634
2635                 /*
2636                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2637                  */
2638                 if (unlikely(!ncsw))
2639                         break;
2640
2641                 /*
2642                  * Was it really running after all now that we
2643                  * checked with the proper locks actually held?
2644                  *
2645                  * Oops. Go back and try again..
2646                  */
2647                 if (unlikely(running)) {
2648                         cpu_relax();
2649                         continue;
2650                 }
2651
2652                 /*
2653                  * It's not enough that it's not actively running,
2654                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2655                  * preempted!
2656                  *
2657                  * So if it was still runnable (but just not actively
2658                  * running right now), it's preempted, and we should
2659                  * yield - it could be a while.
2660                  */
2661                 if (unlikely(queued)) {
2662                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
2663
2664                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2665                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2666                         continue;
2667                 }
2668
2669                 /*
2670                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2671                  * runnable, which means that it will never become
2672                  * running in the future either. We're all done!
2673                  */
2674                 break;
2675         }
2676
2677         return ncsw;
2678 }
2679
2680 /***
2681  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2682  * @p: the to-be-kicked thread
2683  *
2684  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2685  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2686  *
2687  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2688  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2689  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2690  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2691  * achieved as well.
2692  */
2693 void kick_process(struct task_struct *p)
2694 {
2695         int cpu;
2696
2697         preempt_disable();
2698         cpu = task_cpu(p);
2699         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2700                 smp_send_reschedule(cpu);
2701         preempt_enable();
2702 }
2703 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2704
2705 /*
2706  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2707  *
2708  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
2709  *
2710  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
2711  *
2712  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
2713  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
2714  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
2715  *    see it.
2716  *
2717  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
2718  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
2719  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
2720  *    off.
2721  *
2722  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
2723  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
2724  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
2725  * to satisfy the above rules.
2726  */
2727 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2728 {
2729         int nid = cpu_to_node(cpu);
2730         const struct cpumask *nodemask = NULL;
2731         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
2732         int dest_cpu;
2733
2734         /*
2735          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
2736          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
2737          * select the CPU on the other node.
2738          */
2739         if (nid != -1) {
2740                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
2741
2742                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2743                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
2744                         if (!cpu_active(dest_cpu))
2745                                 continue;
2746                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr))
2747                                 return dest_cpu;
2748                 }
2749         }
2750
2751         for (;;) {
2752                 /* Any allowed, online CPU? */
2753                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
2754                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2755                                 continue;
2756
2757                         goto out;
2758                 }
2759
2760                 /* No more Mr. Nice Guy. */
2761                 switch (state) {
2762                 case cpuset:
2763                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
2764                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2765                                 state = possible;
2766                                 break;
2767                         }
2768                         fallthrough;
2769                 case possible:
2770                         /*
2771                          * XXX When called from select_task_rq() we only
2772                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
2773                          *
2774                          * More yuck to audit.
2775                          */
2776                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
2777                         state = fail;
2778                         break;
2779
2780                 case fail:
2781                         BUG();
2782                         break;
2783                 }
2784         }
2785
2786 out:
2787         if (state != cpuset) {
2788                 /*
2789                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2790                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2791                  * leave kernel.
2792                  */
2793                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2794                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2795                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2796                 }
2797         }
2798
2799         return dest_cpu;
2800 }
2801
2802 /*
2803  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
2804  */
2805 static inline
2806 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2807 {
2808         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2809
2810         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
2811                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
2812         else
2813                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
2814
2815         /*
2816          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2817          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
2818          * CPU.
2819          *
2820          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2821          *
2822          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2823          *   not worry about this generic constraint ]
2824          */
2825         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
2826                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2827
2828         return cpu;
2829 }
2830
2831 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2832 {
2833         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
2834         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2835         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2836
2837         if (stop) {
2838                 /*
2839                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2840                  * userspace knows about and won't get confused about.
2841                  *
2842                  * Also, it will make PI more or less work without too
2843                  * much confusion -- but then, stop work should not
2844                  * rely on PI working anyway.
2845                  */
2846                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2847
2848                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2849
2850                 /*
2851                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
2852                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
2853                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
2854                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
2855                  * around the current task.
2856                  *
2857                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
2858                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
2859                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
2860                  * own class.
2861                  */
2862                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
2863         }
2864
2865         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2866
2867         if (old_stop) {
2868                 /*
2869                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2870                  * it can die in pieces.
2871                  */
2872                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2873         }
2874 }
2875
2876 #else /* CONFIG_SMP */
2877
2878 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2879                                          const struct cpumask *new_mask,
2880                                          u32 flags)
2881 {
2882         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
2883 }
2884
2885 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2886
2887 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2888 {
2889         return false;
2890 }
2891
2892 #endif /* !CONFIG_SMP */
2893
2894 static void
2895 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2896 {
2897         struct rq *rq;
2898
2899         if (!schedstat_enabled())
2900                 return;
2901
2902         rq = this_rq();
2903
2904 #ifdef CONFIG_SMP
2905         if (cpu == rq->cpu) {
2906                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
2907                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
2908         } else {
2909                 struct sched_domain *sd;
2910
2911                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
2912                 rcu_read_lock();
2913                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
2914                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2915                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
2916                                 break;
2917                         }
2918                 }
2919                 rcu_read_unlock();
2920         }
2921
2922         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2923                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2924 #endif /* CONFIG_SMP */
2925
2926         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
2927         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
2928
2929         if (wake_flags & WF_SYNC)
2930                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
2931 }
2932
2933 /*
2934  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2935  */
2936 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
2937                            struct rq_flags *rf)
2938 {
2939         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2940         p->state = TASK_RUNNING;
2941         trace_sched_wakeup(p);
2942
2943 #ifdef CONFIG_SMP
2944         if (p->sched_class->task_woken) {
2945                 /*
2946                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
2947                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
2948                  */
2949                 rq_unpin_lock(rq, rf);
2950                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2951                 rq_repin_lock(rq, rf);
2952         }
2953
2954         if (rq->idle_stamp) {
2955                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
2956                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
2957
2958                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2959
2960                 if (rq->avg_idle > max)
2961                         rq->avg_idle = max;
2962
2963                 rq->idle_stamp = 0;
2964         }
2965 #endif
2966 }
2967
2968 static void
2969 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
2970                  struct rq_flags *rf)
2971 {
2972         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
2973
2974         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2975
2976         if (p->sched_contributes_to_load)
2977                 rq->nr_uninterruptible--;
2978
2979 #ifdef CONFIG_SMP
2980         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2981                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
2982         else
2983 #endif
2984         if (p->in_iowait) {
2985                 delayacct_blkio_end(p);
2986                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2987         }
2988
2989         activate_task(rq, p, en_flags);
2990         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
2991 }
2992
2993 /*
2994  * Consider @p being inside a wait loop:
2995  *
2996  *   for (;;) {
2997  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2998  *
2999  *      if (CONDITION)
3000  *         break;
3001  *
3002  *      schedule();
3003  *   }
3004  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3005  *
3006  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3007  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3008  * an atomic manner.
3009  *
3010  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3011  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3012  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3013  * need to do a full wakeup with enqueue.
3014  *
3015  * Returns: %true when the wakeup is done,
3016  *          %false otherwise.
3017  */
3018 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3019 {
3020         struct rq_flags rf;
3021         struct rq *rq;
3022         int ret = 0;
3023
3024         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3025         if (task_on_rq_queued(p)) {
3026                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3027                 update_rq_clock(rq);
3028                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3029                 ret = 1;
3030         }
3031         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3032
3033         return ret;
3034 }
3035
3036 #ifdef CONFIG_SMP
3037 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3038 {
3039         struct llist_node *llist = arg;
3040         struct rq *rq = this_rq();
3041         struct task_struct *p, *t;
3042         struct rq_flags rf;
3043
3044         if (!llist)
3045                 return;
3046
3047         /*
3048          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3049          * Races such that false-negatives are possible, since they
3050          * are shorter lived that false-positives would be.
3051          */
3052         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3053
3054         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3055         update_rq_clock(rq);
3056
3057         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3058                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3059                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3060
3061                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3062                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3063
3064                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3065         }
3066
3067         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3068 }
3069
3070 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3071 {
3072         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3073
3074         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3075                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3076         else
3077                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3078 }
3079
3080 /*
3081  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3082  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3083  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3084  * of the wakeup instead of the waker.
3085  */
3086 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3087 {
3088         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3089
3090         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3091
3092         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3093         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3094 }
3095
3096 void wake_up_if_idle(int cpu)
3097 {
3098         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3099         struct rq_flags rf;
3100
3101         rcu_read_lock();
3102
3103         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3104                 goto out;
3105
3106         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
3107                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3108         } else {
3109                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3110                 if (is_idle_task(rq->curr))
3111                         smp_send_reschedule(cpu);
3112                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3113                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3114         }
3115
3116 out:
3117         rcu_read_unlock();
3118 }
3119
3120 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3121 {
3122         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3123 }
3124
3125 static inline bool ttwu_queue_cond(int cpu, int wake_flags)
3126 {
3127         /*
3128          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3129          * in hotplug state.
3130          */
3131         if (!cpu_active(cpu))
3132                 return false;
3133
3134         /*
3135          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3136          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3137          */
3138         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3139                 return true;
3140
3141         /*
3142          * If the task is descheduling and the only running task on the
3143          * CPU then use the wakelist to offload the task activation to
3144          * the soon-to-be-idle CPU as the current CPU is likely busy.
3145          * nr_running is checked to avoid unnecessary task stacking.
3146          */
3147         if ((wake_flags & WF_ON_CPU) && cpu_rq(cpu)->nr_running <= 1)
3148                 return true;
3149
3150         return false;
3151 }
3152
3153 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3154 {
3155         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(cpu, wake_flags)) {
3156                 if (WARN_ON_ONCE(cpu == smp_processor_id()))
3157                         return false;
3158
3159                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3160                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3161                 return true;
3162         }
3163
3164         return false;
3165 }
3166
3167 #else /* !CONFIG_SMP */
3168
3169 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3170 {
3171         return false;
3172 }
3173
3174 #endif /* CONFIG_SMP */
3175
3176 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3177 {
3178         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3179         struct rq_flags rf;
3180
3181         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3182                 return;
3183
3184         rq_lock(rq, &rf);
3185         update_rq_clock(rq);
3186         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3187         rq_unlock(rq, &rf);
3188 }
3189
3190 /*
3191  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3192  *
3193  *  MIGRATION
3194  *
3195  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3196  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3197  * execution on its new CPU [c1].
3198  *
3199  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3200  *
3201  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3202  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3203  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3204  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3205  *
3206  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3207  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3208  *
3209  * Example:
3210  *
3211  *   CPU0            CPU1            CPU2
3212  *
3213  *   LOCK rq(0)->lock
3214  *   sched-out X
3215  *   sched-in Y
3216  *   UNLOCK rq(0)->lock
3217  *
3218  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3219  *                                   dequeue X
3220  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3221  *
3222  *                                   LOCK rq(1)->lock
3223  *                                   enqueue X
3224  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3225  *
3226  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3227  *                   sched-out Z
3228  *                   sched-in X
3229  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3230  *
3231  *
3232  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3233  *
3234  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3235  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3236  * chain to provide order. Instead we do:
3237  *
3238  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3239  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3240  *
3241  * Example:
3242  *
3243  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3244  *
3245  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3246  *   dequeue X
3247  *   sched-out X
3248  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3249  *
3250  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3251  *                    X->state = WAKING
3252  *                    set_task_cpu(X,2)
3253  *
3254  *                    LOCK rq(2)->lock
3255  *                    enqueue X
3256  *                    X->state = RUNNING
3257  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3258  *
3259  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3260  *                                          sched-out Z
3261  *                                          sched-in X
3262  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3263  *
3264  *                    UNLOCK X->pi_lock
3265  *   UNLOCK rq(0)->lock
3266  *
3267  *
3268  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
3269  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
3270  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
3271  */
3272
3273 /**
3274  * try_to_wake_up - wake up a thread
3275  * @p: the thread to be awakened
3276  * @state: the mask of task states that can be woken
3277  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
3278  *
3279  * Conceptually does:
3280  *
3281  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
3282  *
3283  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
3284  *
3285  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
3286  *
3287  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
3288  * with set_current_state().
3289  *
3290  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
3291  *
3292  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
3293  *  - p->sched_class
3294  *  - p->cpus_ptr
3295  *  - p->sched_task_group
3296  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
3297  *
3298  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
3299  * Takes rq->lock in:
3300  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
3301  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
3302  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
3303  *
3304  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
3305  * many memory barriers and their comments for details.
3306  *
3307  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
3308  *         %false otherwise.
3309  */
3310 static int
3311 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
3312 {
3313         unsigned long flags;
3314         int cpu, success = 0;
3315
3316         preempt_disable();
3317         if (p == current) {
3318                 /*
3319                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
3320                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
3321                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
3322                  * without taking any locks.
3323                  *
3324                  * In particular:
3325                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
3326                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
3327                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
3328                  */
3329                 if (!(p->state & state))
3330                         goto out;
3331
3332                 success = 1;
3333                 trace_sched_waking(p);
3334                 p->state = TASK_RUNNING;
3335                 trace_sched_wakeup(p);
3336                 goto out;
3337         }
3338
3339         /*
3340          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
3341          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
3342          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
3343          * in set_current_state() that the waiting thread does.
3344          */
3345         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3346         smp_mb__after_spinlock();
3347         if (!(p->state & state))
3348                 goto unlock;
3349
3350         trace_sched_waking(p);
3351
3352         /* We're going to change ->state: */
3353         success = 1;
3354
3355         /*
3356          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
3357          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
3358          * in smp_cond_load_acquire() below.
3359          *
3360          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
3361          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
3362          *   UNLOCK rq->lock
3363          *
3364          * __schedule() (switch to task 'p')
3365          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3366          *   smp_mb__after_spinlock();
3367          *   UNLOCK rq->lock
3368          *
3369          * [task p]
3370          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
3371          *
3372          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3373          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3374          *
3375          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
3376          */
3377         smp_rmb();
3378         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
3379                 goto unlock;
3380
3381 #ifdef CONFIG_SMP
3382         /*
3383          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
3384          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
3385          *
3386          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
3387          * from the runqueue.
3388          *
3389          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
3390          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
3391          *   UNLOCK rq->lock
3392          *
3393          * __schedule() (put 'p' to sleep)
3394          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3395          *   smp_mb__after_spinlock();
3396          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
3397          *
3398          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3399          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3400          *
3401          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
3402          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
3403          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
3404          */
3405         smp_acquire__after_ctrl_dep();
3406
3407         /*
3408          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
3409          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
3410          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
3411          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
3412          */
3413         p->state = TASK_WAKING;
3414
3415         /*
3416          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3417          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
3418          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
3419          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
3420          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
3421          *
3422          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
3423          *
3424          * set_task_cpu(p, cpu);
3425          *   STORE p->cpu = @cpu
3426          * __schedule() (switch to task 'p')
3427          *   LOCK rq->lock
3428          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
3429          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
3430          *
3431          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
3432          * scheduling.
3433          */
3434         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
3435             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags | WF_ON_CPU))
3436                 goto unlock;
3437
3438         /*
3439          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3440          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
3441          *
3442          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
3443          *
3444          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
3445          * their previous state and preserve Program Order.
3446          */
3447         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3448
3449         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
3450         if (task_cpu(p) != cpu) {
3451                 if (p->in_iowait) {
3452                         delayacct_blkio_end(p);
3453                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3454                 }
3455
3456                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
3457                 psi_ttwu_dequeue(p);
3458                 set_task_cpu(p, cpu);
3459         }
3460 #else
3461         cpu = task_cpu(p);
3462 #endif /* CONFIG_SMP */
3463
3464         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
3465 unlock:
3466         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3467 out:
3468         if (success)
3469                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
3470         preempt_enable();
3471
3472         return success;
3473 }
3474
3475 /**
3476  * try_invoke_on_locked_down_task - Invoke a function on task in fixed state
3477  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
3478  * @func: Function to invoke.
3479  * @arg: Argument to function.
3480  *
3481  * If the specified task can be quickly locked into a definite state
3482  * (either sleeping or on a given runqueue), arrange to keep it in that
3483  * state while invoking @func(@arg).  This function can use ->on_rq and
3484  * task_curr() to work out what the state is, if required.  Given that
3485  * @func can be invoked with a runqueue lock held, it had better be quite
3486  * lightweight.
3487  *
3488  * Returns:
3489  *      @false if the task slipped out from under the locks.
3490  *      @true if the task was locked onto a runqueue or is sleeping.
3491  *              However, @func can override this by returning @false.
3492  */
3493 bool try_invoke_on_locked_down_task(struct task_struct *p, bool (*func)(struct task_struct *t, void *arg), void *arg)
3494 {
3495         struct rq_flags rf;
3496         bool ret = false;
3497         struct rq *rq;
3498
3499         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
3500         if (p->on_rq) {
3501                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3502                 if (task_rq(p) == rq)
3503                         ret = func(p, arg);
3504                 rq_unlock(rq, &rf);
3505         } else {
3506                 switch (p->state) {
3507                 case TASK_RUNNING:
3508                 case TASK_WAKING:
3509                         break;
3510                 default:
3511                         smp_rmb(); // See smp_rmb() comment in try_to_wake_up().
3512                         if (!p->on_rq)
3513                                 ret = func(p, arg);
3514                 }
3515         }
3516         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
3517         return ret;
3518 }
3519
3520 /**
3521  * wake_up_process - Wake up a specific process
3522  * @p: The process to be woken up.
3523  *
3524  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
3525  * processes.
3526  *
3527  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
3528  *
3529  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
3530  */
3531 int wake_up_process(struct task_struct *p)
3532 {
3533         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
3534 }
3535 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
3536
3537 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
3538 {
3539         return try_to_wake_up(p, state, 0);
3540 }
3541
3542 /*
3543  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
3544  * p is forked by current.
3545  *
3546  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
3547  */
3548 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
3549 {
3550         p->on_rq                        = 0;
3551
3552         p->se.on_rq                     = 0;
3553         p->se.exec_start                = 0;
3554         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
3555         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
3556         p->se.nr_migrations             = 0;
3557         p->se.vruntime                  = 0;
3558         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
3559
3560 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3561         p->se.cfs_rq                    = NULL;
3562 #endif
3563
3564 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3565         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
3566         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
3567 #endif
3568
3569         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
3570         init_dl_task_timer(&p->dl);
3571         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
3572         __dl_clear_params(p);
3573
3574         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
3575         p->rt.timeout           = 0;
3576         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
3577         p->rt.on_rq             = 0;
3578         p->rt.on_list           = 0;
3579
3580 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3581         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
3582 #endif
3583
3584 #ifdef CONFIG_COMPACTION
3585         p->capture_control = NULL;
3586 #endif
3587         init_numa_balancing(clone_flags, p);
3588 #ifdef CONFIG_SMP
3589         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
3590         p->migration_pending = NULL;
3591 #endif
3592 }
3593
3594 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
3595
3596 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3597
3598 void set_numabalancing_state(bool enabled)
3599 {
3600         if (enabled)
3601                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
3602         else
3603                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
3604 }
3605
3606 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
3607 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
3608                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3609 {
3610         struct ctl_table t;
3611         int err;
3612         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
3613
3614         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
3615                 return -EPERM;
3616
3617         t = *table;
3618         t.data = &state;
3619         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3620         if (err < 0)
3621                 return err;
3622         if (write)
3623                 set_numabalancing_state(state);
3624         return err;
3625 }
3626 #endif
3627 #endif
3628
3629 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3630
3631 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
3632 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
3633
3634 static void set_schedstats(bool enabled)
3635 {
3636         if (enabled)
3637                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
3638         else
3639                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
3640 }
3641
3642 void force_schedstat_enabled(void)
3643 {
3644         if (!schedstat_enabled()) {
3645                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
3646                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
3647         }
3648 }
3649
3650 static int __init setup_schedstats(char *str)
3651 {
3652         int ret = 0;
3653         if (!str)
3654                 goto out;
3655
3656         /*
3657          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
3658          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
3659          * variable so init_schedstats() can do it later.
3660          */
3661         if (!strcmp(str, "enable")) {
3662                 __sched_schedstats = true;
3663                 ret = 1;
3664         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
3665                 __sched_schedstats = false;
3666                 ret = 1;
3667         }
3668 out:
3669         if (!ret)
3670                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
3671
3672         return ret;
3673 }
3674 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
3675
3676 static void __init init_schedstats(void)
3677 {
3678         set_schedstats(__sched_schedstats);
3679 }
3680
3681 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
3682 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
3683                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
3684 {
3685         struct ctl_table t;
3686         int err;
3687         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
3688
3689         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
3690                 return -EPERM;
3691
3692         t = *table;
3693         t.data = &state;
3694         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3695         if (err < 0)
3696                 return err;
3697         if (write)
3698                 set_schedstats(state);
3699         return err;
3700 }
3701 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
3702 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
3703 static inline void init_schedstats(void) {}
3704 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
3705
3706 /*
3707  * fork()/clone()-time setup:
3708  */
3709 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
3710 {
3711         unsigned long flags;
3712
3713         __sched_fork(clone_flags, p);
3714         /*
3715          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
3716          * nobody will actually run it, and a signal or other external
3717          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
3718          */
3719         p->state = TASK_NEW;
3720
3721         /*
3722          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
3723          */
3724         p->prio = current->normal_prio;
3725
3726         uclamp_fork(p);
3727
3728         /*
3729          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
3730          */
3731         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
3732                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3733                         p->policy = SCHED_NORMAL;
3734                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3735                         p->rt_priority = 0;
3736                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3737                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3738
3739                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3740                 set_load_weight(p, false);
3741
3742                 /*
3743                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3744                  * fulfilled its duty:
3745                  */
3746                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3747         }
3748
3749         if (dl_prio(p->prio))
3750                 return -EAGAIN;
3751         else if (rt_prio(p->prio))
3752                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3753         else
3754                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3755
3756         init_entity_runnable_average(&p->se);
3757
3758         /*
3759          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3760          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3761          * is ran before sched_fork().
3762          *
3763          * Silence PROVE_RCU.
3764          */
3765         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3766         rseq_migrate(p);
3767         /*
3768          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
3769          * so use __set_task_cpu().
3770          */
3771         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
3772         if (p->sched_class->task_fork)
3773                 p->sched_class->task_fork(p);
3774         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3775
3776 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
3777         if (likely(sched_info_on()))
3778                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3779 #endif
3780 #if defined(CONFIG_SMP)
3781         p->on_cpu = 0;
3782 #endif
3783         init_task_preempt_count(p);
3784 #ifdef CONFIG_SMP
3785         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3786         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
3787 #endif
3788         return 0;
3789 }
3790
3791 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
3792 {
3793         uclamp_post_fork(p);
3794 }
3795
3796 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
3797 {
3798         if (runtime == RUNTIME_INF)
3799                 return BW_UNIT;
3800
3801         /*
3802          * Doing this here saves a lot of checks in all
3803          * the calling paths, and returning zero seems
3804          * safe for them anyway.
3805          */
3806         if (period == 0)
3807                 return 0;
3808
3809         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
3810 }
3811
3812 /*
3813  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3814  *
3815  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3816  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3817  * on the runqueue and wakes it.
3818  */
3819 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3820 {
3821         struct rq_flags rf;
3822         struct rq *rq;
3823
3824         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
3825         p->state = TASK_RUNNING;
3826 #ifdef CONFIG_SMP
3827         /*
3828          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3829          *  - cpus_ptr can change in the fork path
3830          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
3831          *
3832          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
3833          * as we're not fully set-up yet.
3834          */
3835         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
3836         rseq_migrate(p);
3837         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
3838 #endif
3839         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3840         update_rq_clock(rq);
3841         post_init_entity_util_avg(p);
3842
3843         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
3844         trace_sched_wakeup_new(p);
3845         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3846 #ifdef CONFIG_SMP
3847         if (p->sched_class->task_woken) {
3848                 /*
3849                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
3850                  * drop it.
3851                  */
3852                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
3853                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3854                 rq_repin_lock(rq, &rf);
3855         }
3856 #endif
3857         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3858 }
3859
3860 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3861
3862 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
3863
3864 void preempt_notifier_inc(void)
3865 {
3866         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
3867 }
3868 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
3869
3870 void preempt_notifier_dec(void)
3871 {
3872         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
3873 }
3874 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
3875
3876 /**
3877  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3878  * @notifier: notifier struct to register
3879  */
3880 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3881 {
3882         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3883                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
3884
3885         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3886 }
3887 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3888
3889 /**
3890  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3891  * @notifier: notifier struct to unregister
3892  *
3893  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
3894  */
3895 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3896 {
3897         hlist_del(&notifier->link);
3898 }
3899 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3900
3901 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3902 {
3903         struct preempt_notifier *notifier;
3904
3905         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
3906                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3907 }
3908
3909 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3910 {
3911         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3912                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
3913 }
3914
3915 static void
3916 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3917                                    struct task_struct *next)
3918 {
3919         struct preempt_notifier *notifier;
3920
3921         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
3922                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3923 }
3924
3925 static __always_inline void
3926 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3927                                  struct task_struct *next)
3928 {
3929         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3930                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
3931 }
3932
3933 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3934
3935 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3936 {
3937 }
3938
3939 static inline void
3940 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3941                                  struct task_struct *next)
3942 {
3943 }
3944
3945 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3946
3947 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
3948 {
3949 #ifdef CONFIG_SMP
3950         /*
3951          * Claim the task as running, we do this before switching to it
3952          * such that any running task will have this set.
3953          *
3954          * See the ttwu() WF_ON_CPU case and its ordering comment.
3955          */
3956         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
3957 #endif
3958 }
3959
3960 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
3961 {
3962 #ifdef CONFIG_SMP
3963         /*
3964          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
3965          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
3966          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
3967          * finished.
3968          *
3969          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
3970          * happen before this.
3971          *
3972          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
3973          */
3974         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
3975 #endif
3976 }
3977
3978 #ifdef CONFIG_SMP
3979
3980 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
3981 {
3982         void (*func)(struct rq *rq);
3983         struct callback_head *next;
3984
3985         lockdep_assert_held(&rq->lock);
3986
3987         while (head) {
3988                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
3989                 next = head->next;
3990                 head->next = NULL;
3991                 head = next;
3992
3993                 func(rq);
3994         }
3995 }
3996
3997 static void balance_push(struct rq *rq);
3998
3999 struct callback_head balance_push_callback = {
4000         .next = NULL,
4001         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4002 };
4003
4004 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4005 {
4006         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4007
4008         lockdep_assert_held(&rq->lock);
4009         if (head)
4010                 rq->balance_callback = NULL;
4011
4012         return head;
4013 }
4014
4015 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4016 {
4017         do_balance_callbacks(rq, splice_balance_callbacks(rq));
4018 }
4019
4020 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4021 {
4022         unsigned long flags;
4023
4024         if (unlikely(head)) {
4025                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4026                 do_balance_callbacks(rq, head);
4027                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4028         }
4029 }
4030
4031 #else
4032
4033 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4034 {
4035 }
4036
4037 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4038 {
4039         return NULL;
4040 }
4041
4042 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4043 {
4044 }
4045
4046 #endif
4047
4048 static inline void
4049 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4050 {
4051         /*
4052          * Since the runqueue lock will be released by the next
4053          * task (which is an invalid locking op but in the case
4054          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4055          * do an early lockdep release here:
4056          */
4057         rq_unpin_lock(rq, rf);
4058         spin_release(&rq->lock.dep_map, _THIS_IP_);
4059 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4060         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4061         rq->lock.owner = next;
4062 #endif
4063 }
4064
4065 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4066 {
4067         /*
4068          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4069          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4070          * prev into current:
4071          */
4072         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4073         __balance_callbacks(rq);
4074         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4075 }
4076
4077 /*
4078  * NOP if the arch has not defined these:
4079  */
4080
4081 #ifndef prepare_arch_switch
4082 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4083 #endif
4084
4085 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4086 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4087 #endif
4088
4089 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4090 {
4091 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4092         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4093                 __kmap_local_sched_out();
4094 #endif
4095 }
4096
4097 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4098 {
4099 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4100         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4101                 __kmap_local_sched_in();
4102 #endif
4103 }
4104
4105 /**
4106  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4107  * @rq: the runqueue preparing to switch
4108  * @prev: the current task that is being switched out
4109  * @next: the task we are going to switch to.
4110  *
4111  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4112  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4113  * switch.
4114  *
4115  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4116  * hooks.
4117  */
4118 static inline void
4119 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4120                     struct task_struct *next)
4121 {
4122         kcov_prepare_switch(prev);
4123         sched_info_switch(rq, prev, next);
4124         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4125         rseq_preempt(prev);
4126         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4127         kmap_local_sched_out();
4128         prepare_task(next);
4129         prepare_arch_switch(next);
4130 }
4131
4132 /**
4133  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4134  * @prev: the thread we just switched away from.
4135  *
4136  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4137  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4138  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4139  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4140  *
4141  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4142  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4143  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4144  * details.)
4145  *
4146  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4147  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4148  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4149  * because prev may have moved to another CPU.
4150  */
4151 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4152         __releases(rq->lock)
4153 {
4154         struct rq *rq = this_rq();
4155         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4156         long prev_state;
4157
4158         /*
4159          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4160          * because it left us after:
4161          *
4162          *      schedule()
4163          *        preempt_disable();                    // 1
4164          *        __schedule()
4165          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4166          *
4167          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
4168          */
4169         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
4170                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
4171                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
4172                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
4173
4174         rq->prev_mm = NULL;
4175
4176         /*
4177          * A task struct has one reference for the use as "current".
4178          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
4179          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
4180          * the scheduled task must drop that reference.
4181          *
4182          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
4183          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
4184          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
4185          * transition, resulting in a double drop.
4186          */
4187         prev_state = prev->state;
4188         vtime_task_switch(prev);
4189         perf_event_task_sched_in(prev, current);
4190         finish_task(prev);
4191         finish_lock_switch(rq);
4192         finish_arch_post_lock_switch();
4193         kcov_finish_switch(current);
4194         /*
4195          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
4196          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
4197          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
4198          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
4199          * disabled either.
4200          */
4201         kmap_local_sched_in();
4202
4203         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
4204         /*
4205          * When switching through a kernel thread, the loop in
4206          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
4207          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
4208          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
4209          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
4210          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
4211          *
4212          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
4213          *   provided by mmdrop(),
4214          * - a sync_core for SYNC_CORE.
4215          */
4216         if (mm) {
4217                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
4218                 mmdrop(mm);
4219         }
4220         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
4221                 if (prev->sched_class->task_dead)
4222                         prev->sched_class->task_dead(prev);
4223
4224                 /*
4225                  * Remove function-return probe instances associated with this
4226                  * task and put them back on the free list.
4227                  */
4228                 kprobe_flush_task(prev);
4229
4230                 /* Task is done with its stack. */
4231                 put_task_stack(prev);
4232
4233                 put_task_struct_rcu_user(prev);
4234         }
4235
4236         tick_nohz_task_switch();
4237         return rq;
4238 }
4239
4240 /**
4241  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
4242  * @prev: the thread we just switched away from.
4243  */
4244 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
4245         __releases(rq->lock)
4246 {
4247         struct rq *rq;
4248
4249         /*
4250          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
4251          * finish_task_switch() for details.
4252          *
4253          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
4254          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
4255          * PREEMPT_COUNT kernels).
4256          */
4257
4258         rq = finish_task_switch(prev);
4259         preempt_enable();
4260
4261         if (current->set_child_tid)
4262                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
4263
4264         calculate_sigpending();
4265 }
4266
4267 /*
4268  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
4269  */
4270 static __always_inline struct rq *
4271 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4272                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4273 {
4274         prepare_task_switch(rq, prev, next);
4275
4276         /*
4277          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
4278          * combine the page table reload and the switch backend into
4279          * one hypercall.
4280          */
4281         arch_start_context_switch(prev);
4282
4283         /*
4284          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
4285          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
4286          *
4287          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
4288          *   user ->   user   switch
4289          */
4290         if (!next->mm) {                                // to kernel
4291                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
4292
4293                 next->active_mm = prev->active_mm;
4294                 if (prev->mm)                           // from user
4295                         mmgrab(prev->active_mm);
4296                 else
4297                         prev->active_mm = NULL;
4298         } else {                                        // to user
4299                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
4300                 /*
4301                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
4302                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
4303                  *
4304                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
4305                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
4306                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
4307                  */
4308                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
4309
4310                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
4311                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
4312                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
4313                         prev->active_mm = NULL;
4314                 }
4315         }
4316
4317         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
4318
4319         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
4320
4321         /* Here we just switch the register state and the stack. */
4322         switch_to(prev, next, prev);
4323         barrier();
4324
4325         return finish_task_switch(prev);
4326 }
4327
4328 /*
4329  * nr_running and nr_context_switches:
4330  *
4331  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
4332  * threads, total number of context switches performed since bootup.
4333  */
4334 unsigned long nr_running(void)
4335 {
4336         unsigned long i, sum = 0;
4337
4338         for_each_online_cpu(i)
4339                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
4340
4341         return sum;
4342 }
4343
4344 /*
4345  * Check if only the current task is running on the CPU.
4346  *
4347  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
4348  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
4349  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
4350  *
4351  * - from a non-preemptible section (of course)
4352  *
4353  * - from a thread that is bound to a single CPU
4354  *
4355  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
4356  */
4357 bool single_task_running(void)
4358 {
4359         return raw_rq()->nr_running == 1;
4360 }
4361 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
4362
4363 unsigned long long nr_context_switches(void)
4364 {
4365         int i;
4366         unsigned long long sum = 0;
4367
4368         for_each_possible_cpu(i)
4369                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
4370
4371         return sum;
4372 }
4373
4374 /*
4375  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
4376  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
4377  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
4378  * it does become runnable.
4379  */
4380
4381 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
4382 {
4383         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
4384 }
4385
4386 /*
4387  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
4388  *
4389  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
4390  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
4391  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
4392  *
4393  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
4394  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
4395  * running and we'd not be idle.
4396  *
4397  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
4398  * is broken.
4399  *
4400  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
4401  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
4402  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
4403  * utilising both CPUs.
4404  *
4405  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
4406  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
4407  *
4408  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
4409  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
4410  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
4411  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
4412  *
4413  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
4414  */
4415
4416 unsigned long nr_iowait(void)
4417 {
4418         unsigned long i, sum = 0;
4419
4420         for_each_possible_cpu(i)
4421                 sum += nr_iowait_cpu(i);
4422
4423         return sum;
4424 }
4425
4426 #ifdef CONFIG_SMP
4427
4428 /*
4429  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
4430  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
4431  */
4432 void sched_exec(void)
4433 {
4434         struct task_struct *p = current;
4435         unsigned long flags;
4436         int dest_cpu;
4437
4438         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4439         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
4440         if (dest_cpu == smp_processor_id())
4441                 goto unlock;
4442
4443         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
4444                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4445
4446                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4447                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
4448                 return;
4449         }
4450 unlock:
4451         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4452 }
4453
4454 #endif
4455
4456 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4457 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
4458
4459 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4460 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
4461
4462 /*
4463  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
4464  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
4465  * we observe a high rate of cache misses in practice.
4466  * Prefetching this data results in improved performance.
4467  */
4468 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
4469 {
4470 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4471         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
4472 #else
4473         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
4474 #endif
4475         prefetch(curr);
4476         prefetch(&curr->exec_start);
4477 }
4478
4479 /*
4480  * Return accounted runtime for the task.
4481  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4482  * pending runtime that have not been accounted yet.
4483  */
4484 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4485 {
4486         struct rq_flags rf;
4487         struct rq *rq;
4488         u64 ns;
4489
4490 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
4491         /*
4492          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
4493          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
4494          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
4495          *
4496          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
4497          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
4498          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
4499          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
4500          * been accounted, so we're correct here as well.
4501          */
4502         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
4503                 return p->se.sum_exec_runtime;
4504 #endif
4505
4506         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4507         /*
4508          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
4509          * project cycles that may never be accounted to this
4510          * thread, breaking clock_gettime().
4511          */
4512         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
4513                 prefetch_curr_exec_start(p);
4514                 update_rq_clock(rq);
4515                 p->sched_class->update_curr(rq);
4516         }
4517         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4518         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4519
4520         return ns;
4521 }
4522
4523 /*
4524  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4525  * We call it with interrupts disabled.
4526  */
4527 void scheduler_tick(void)
4528 {
4529         int cpu = smp_processor_id();
4530         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4531         struct task_struct *curr = rq->curr;
4532         struct rq_flags rf;
4533         unsigned long thermal_pressure;
4534
4535         arch_scale_freq_tick();
4536         sched_clock_tick();
4537
4538         rq_lock(rq, &rf);
4539
4540         update_rq_clock(rq);
4541         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
4542         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
4543         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4544         calc_global_load_tick(rq);
4545         psi_task_tick(rq);
4546
4547         rq_unlock(rq, &rf);
4548
4549         perf_event_task_tick();
4550
4551 #ifdef CONFIG_SMP
4552         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4553         trigger_load_balance(rq);
4554 #endif
4555 }
4556
4557 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
4558
4559 struct tick_work {
4560         int                     cpu;
4561         atomic_t                state;
4562         struct delayed_work     work;
4563 };
4564 /* Values for ->state, see diagram below. */
4565 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
4566 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
4567 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
4568
4569 /*
4570  * State diagram for ->state:
4571  *
4572  *
4573  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
4574  *                    |   ^
4575  *                    |   |
4576  *                    |   | sched_tick_remote()
4577  *                    |   |
4578  *                    |   |
4579  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
4580  *                    |   ^
4581  *                    |   |
4582  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
4583  *                    |   |
4584  *                    V   |
4585  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
4586  *
4587  *
4588  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
4589  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
4590  */
4591
4592 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
4593
4594 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
4595 {
4596         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
4597         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
4598         int cpu = twork->cpu;
4599         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4600         struct task_struct *curr;
4601         struct rq_flags rf;
4602         u64 delta;
4603         int os;
4604
4605         /*
4606          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
4607          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
4608          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
4609          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
4610          * of when exactly it is running.
4611          */
4612         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
4613                 goto out_requeue;
4614
4615         rq_lock_irq(rq, &rf);
4616         curr = rq->curr;
4617         if (cpu_is_offline(cpu))
4618                 goto out_unlock;
4619
4620         update_rq_clock(rq);
4621
4622         if (!is_idle_task(curr)) {
4623                 /*
4624                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
4625                  * amount of time.
4626                  */
4627                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
4628                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
4629         }
4630         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4631
4632         calc_load_nohz_remote(rq);
4633 out_unlock:
4634         rq_unlock_irq(rq, &rf);
4635 out_requeue:
4636
4637         /*
4638          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
4639          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
4640          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
4641          * first update state to reflect hotplug activity if required.
4642          */
4643         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4644         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
4645         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
4646                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
4647 }
4648
4649 static void sched_tick_start(int cpu)
4650 {
4651         int os;
4652         struct tick_work *twork;
4653
4654         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
4655                 return;
4656
4657         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
4658
4659         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
4660         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4661         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4662         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
4663                 twork->cpu = cpu;
4664                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
4665                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
4666         }
4667 }
4668
4669 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4670 static void sched_tick_stop(int cpu)
4671 {
4672         struct tick_work *twork;
4673         int os;
4674
4675         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
4676                 return;
4677
4678         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
4679
4680         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
4681         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
4682         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
4683         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4684         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
4685 }
4686 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4687
4688 int __init sched_tick_offload_init(void)
4689 {
4690         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
4691         BUG_ON(!tick_work_cpu);
4692         return 0;
4693 }
4694
4695 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
4696 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
4697 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
4698 #endif
4699
4700 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4701                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
4702 /*
4703  * If the value passed in is equal to the current preempt count
4704  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
4705  */
4706 static inline void preempt_latency_start(int val)
4707 {
4708         if (preempt_count() == val) {
4709                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
4710 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4711                 current->preempt_disable_ip = ip;
4712 #endif
4713                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
4714         }
4715 }
4716
4717 void preempt_count_add(int val)
4718 {
4719 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4720         /*
4721          * Underflow?
4722          */
4723         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4724                 return;
4725 #endif
4726         __preempt_count_add(val);
4727 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4728         /*
4729          * Spinlock count overflowing soon?
4730          */
4731         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4732                                 PREEMPT_MASK - 10);
4733 #endif
4734         preempt_latency_start(val);
4735 }
4736 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
4737 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
4738
4739 /*
4740  * If the value passed in equals to the current preempt count
4741  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
4742  */
4743 static inline void preempt_latency_stop(int val)
4744 {
4745         if (preempt_count() == val)
4746                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
4747 }
4748
4749 void preempt_count_sub(int val)
4750 {
4751 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4752         /*
4753          * Underflow?
4754          */
4755         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4756                 return;
4757         /*
4758          * Is the spinlock portion underflowing?
4759          */
4760         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4761                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4762                 return;
4763 #endif
4764
4765         preempt_latency_stop(val);
4766         __preempt_count_sub(val);
4767 }
4768 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
4769 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
4770
4771 #else
4772 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
4773 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
4774 #endif
4775
4776 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
4777 {
4778 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4779         return p->preempt_disable_ip;
4780 #else
4781         return 0;
4782 #endif
4783 }
4784
4785 /*
4786  * Print scheduling while atomic bug:
4787  */
4788 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4789 {
4790         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
4791         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
4792
4793         if (oops_in_progress)
4794                 return;
4795
4796         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4797                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4798
4799         debug_show_held_locks(prev);
4800         print_modules();
4801         if (irqs_disabled())
4802                 print_irqtrace_events(prev);
4803         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4804             && in_atomic_preempt_off()) {
4805                 pr_err("Preemption disabled at:");
4806                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
4807         }
4808         if (panic_on_warn)
4809                 panic("scheduling while atomic\n");
4810
4811         dump_stack();
4812         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
4813 }
4814
4815 /*
4816  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4817  */
4818 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
4819 {
4820 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
4821         if (task_stack_end_corrupted(prev))
4822                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
4823
4824         if (task_scs_end_corrupted(prev))
4825                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
4826 #endif
4827
4828 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
4829         if (!preempt && prev->state && prev->non_block_count) {
4830                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
4831                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
4832                 dump_stack();
4833                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
4834         }
4835 #endif
4836
4837         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
4838                 __schedule_bug(prev);
4839                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
4840         }
4841         rcu_sleep_check();
4842         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
4843
4844         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4845
4846         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
4847 }
4848
4849 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4850                                   struct rq_flags *rf)
4851 {
4852 #ifdef CONFIG_SMP
4853         const struct sched_class *class;
4854         /*
4855          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
4856          * that when we release the rq->lock the task is in the same
4857          * state as before we took rq->lock.
4858          *
4859          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
4860          * a runnable task of @class priority or higher.
4861          */
4862         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
4863                 if (class->balance(rq, prev, rf))
4864                         break;
4865         }
4866 #endif
4867
4868         put_prev_task(rq, prev);
4869 }
4870
4871 /*
4872  * Pick up the highest-prio task:
4873  */
4874 static inline struct task_struct *
4875 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
4876 {
4877         const struct sched_class *class;
4878         struct task_struct *p;
4879
4880         /*
4881          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
4882          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
4883          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
4884          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
4885          */
4886         if (likely(prev->sched_class <= &fair_sched_class &&
4887                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4888
4889                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
4890                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
4891                         goto restart;
4892
4893                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
4894                 if (!p) {
4895                         put_prev_task(rq, prev);
4896                         p = pick_next_task_idle(rq);
4897                 }
4898
4899                 return p;
4900         }
4901
4902 restart:
4903         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
4904
4905         for_each_class(class) {
4906                 p = class->pick_next_task(rq);
4907                 if (p)
4908                         return p;
4909         }
4910
4911         /* The idle class should always have a runnable task: */
4912         BUG();
4913 }
4914
4915 /*
4916  * __schedule() is the main scheduler function.
4917  *
4918  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
4919  *
4920  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
4921  *
4922  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
4923  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
4924  *
4925  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
4926  *      interrupt handler scheduler_tick().
4927  *
4928  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
4929  *      task to the run-queue and that's it.
4930  *
4931  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
4932  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
4933  *      called on the nearest possible occasion:
4934  *
4935  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
4936  *
4937  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
4938  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
4939  *           spin_unlock()!)
4940  *
4941  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
4942  *           preemptible context
4943  *
4944  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
4945  *         then at the next:
4946  *
4947  *          - cond_resched() call
4948  *          - explicit schedule() call
4949  *          - return from syscall or exception to user-space
4950  *          - return from interrupt-handler to user-space
4951  *
4952  * WARNING: must be called with preemption disabled!
4953  */
4954 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
4955 {
4956         struct task_struct *prev, *next;
4957         unsigned long *switch_count;
4958         unsigned long prev_state;
4959         struct rq_flags rf;
4960         struct rq *rq;
4961         int cpu;
4962
4963         cpu = smp_processor_id();
4964         rq = cpu_rq(cpu);
4965         prev = rq->curr;
4966
4967         schedule_debug(prev, preempt);
4968
4969         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
4970                 hrtick_clear(rq);
4971
4972         local_irq_disable();
4973         rcu_note_context_switch(preempt);
4974
4975         /*
4976          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
4977          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
4978          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
4979          *
4980          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
4981          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
4982          *                                        wake_up_state(p, state)
4983          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
4984          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
4985          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
4986          *
4987          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
4988          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
4989          */
4990         rq_lock(rq, &rf);
4991         smp_mb__after_spinlock();
4992
4993         /* Promote REQ to ACT */
4994         rq->clock_update_flags <<= 1;
4995         update_rq_clock(rq);
4996
4997         switch_count = &prev->nivcsw;
4998
4999         /*
5000          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
5001          * that:
5002          *
5003          *  - we form a control dependency vs deactivate_task() below.
5004          *  - ptrace_{,un}freeze_traced() can change ->state underneath us.
5005          */
5006         prev_state = prev->state;
5007         if (!preempt && prev_state) {
5008                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
5009                         prev->state = TASK_RUNNING;
5010                 } else {
5011                         prev->sched_contributes_to_load =
5012                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
5013                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
5014                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
5015
5016                         if (prev->sched_contributes_to_load)
5017                                 rq->nr_uninterruptible++;
5018
5019                         /*
5020                          * __schedule()                 ttwu()
5021                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
5022                          *   if (prev_state)                goto out;
5023                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
5024                          *                                p->state = TASK_WAKING
5025                          *
5026                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
5027                          *
5028                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
5029                          */
5030                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
5031
5032                         if (prev->in_iowait) {
5033                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5034                                 delayacct_blkio_start();
5035                         }
5036                 }
5037                 switch_count = &prev->nvcsw;
5038         }
5039
5040         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
5041         clear_tsk_need_resched(prev);
5042         clear_preempt_need_resched();
5043
5044         if (likely(prev != next)) {
5045                 rq->nr_switches++;
5046                 /*
5047                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
5048                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
5049                  */
5050                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
5051                 /*
5052                  * The membarrier system call requires each architecture
5053                  * to have a full memory barrier after updating
5054                  * rq->curr, before returning to user-space.
5055                  *
5056                  * Here are the schemes providing that barrier on the
5057                  * various architectures:
5058                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
5059                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
5060                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
5061                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
5062                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
5063                  *   is a RELEASE barrier),
5064                  */
5065                 ++*switch_count;
5066
5067                 migrate_disable_switch(rq, prev);
5068                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
5069
5070                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
5071
5072                 /* Also unlocks the rq: */
5073                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
5074         } else {
5075                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5076
5077                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
5078                 __balance_callbacks(rq);
5079                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5080         }
5081 }
5082
5083 void __noreturn do_task_dead(void)
5084 {
5085         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
5086         set_special_state(TASK_DEAD);
5087
5088         /* Tell freezer to ignore us: */
5089         current->flags |= PF_NOFREEZE;
5090
5091         __schedule(false);
5092         BUG();
5093
5094         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
5095         for (;;)
5096                 cpu_relax();
5097 }
5098
5099 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
5100 {
5101         unsigned int task_flags;
5102
5103         if (!tsk->state)
5104                 return;
5105
5106         task_flags = tsk->flags;
5107         /*
5108          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
5109          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
5110          * As this function is called inside the schedule() context,
5111          * we disable preemption to avoid it calling schedule() again
5112          * in the possible wakeup of a kworker and because wq_worker_sleeping()
5113          * requires it.
5114          */
5115         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
5116                 preempt_disable();
5117                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
5118                         wq_worker_sleeping(tsk);
5119                 else
5120                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
5121                 preempt_enable_no_resched();
5122         }
5123
5124         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
5125                 return;
5126
5127         /*
5128          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
5129          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
5130          */
5131         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
5132                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
5133 }
5134
5135 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
5136 {
5137         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
5138                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
5139                         wq_worker_running(tsk);
5140                 else
5141                         io_wq_worker_running(tsk);
5142         }
5143 }
5144
5145 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
5146 {
5147         struct task_struct *tsk = current;
5148
5149         sched_submit_work(tsk);
5150         do {
5151                 preempt_disable();
5152                 __schedule(false);
5153                 sched_preempt_enable_no_resched();
5154         } while (need_resched());
5155         sched_update_worker(tsk);
5156 }
5157 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5158
5159 /*
5160  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
5161  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
5162  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
5163  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
5164  * (schedule out non-voluntarily).
5165  *
5166  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
5167  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
5168  */
5169 void __sched schedule_idle(void)
5170 {
5171         /*
5172          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
5173          * regardless because that function is a nop when the task is in a
5174          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
5175          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
5176          * TASK_RUNNING state.
5177          */
5178         WARN_ON_ONCE(current->state);
5179         do {
5180                 __schedule(false);
5181         } while (need_resched());
5182 }
5183
5184 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
5185 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
5186 {
5187         /*
5188          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
5189          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
5190          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
5191          * we find a better solution.
5192          *
5193          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
5194          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
5195          * too frequently to make sense yet.
5196          */
5197         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
5198         schedule();
5199         exception_exit(prev_state);
5200 }
5201 #endif
5202
5203 /**
5204  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
5205  *
5206  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
5207  */
5208 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
5209 {
5210         sched_preempt_enable_no_resched();
5211         schedule();
5212         preempt_disable();
5213 }
5214
5215 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
5216 {
5217         do {
5218                 /*
5219                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
5220                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
5221                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
5222                  * by the function tracer will call this function again and
5223                  * cause infinite recursion.
5224                  *
5225                  * Preemption must be disabled here before the function
5226                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
5227                  * calls. One to disable preemption without fear of being
5228                  * traced. The other to still record the preemption latency,
5229                  * which can also be traced by the function tracer.
5230                  */
5231                 preempt_disable_notrace();
5232                 preempt_latency_start(1);
5233                 __schedule(true);
5234                 preempt_latency_stop(1);
5235                 preempt_enable_no_resched_notrace();
5236
5237                 /*
5238                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5239                  * between schedule and now.
5240                  */
5241         } while (need_resched());
5242 }
5243
5244 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
5245 /*
5246  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5247  * off of preempt_enable.
5248  */
5249 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
5250 {
5251         /*
5252          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5253          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5254          */
5255         if (likely(!preemptible()))
5256                 return;
5257
5258         preempt_schedule_common();
5259 }
5260 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
5261 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5262
5263 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5264 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5265 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
5266 #endif
5267
5268
5269 /**
5270  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
5271  *
5272  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
5273  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
5274  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
5275  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
5276  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
5277  * to be called when the system is still in usermode.
5278  *
5279  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
5280  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
5281  * calling the scheduler.
5282  */
5283 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
5284 {
5285         enum ctx_state prev_ctx;
5286
5287         if (likely(!preemptible()))
5288                 return;
5289
5290         do {
5291                 /*
5292                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
5293                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
5294                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
5295                  * by the function tracer will call this function again and
5296                  * cause infinite recursion.
5297                  *
5298                  * Preemption must be disabled here before the function
5299                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
5300                  * calls. One to disable preemption without fear of being
5301                  * traced. The other to still record the preemption latency,
5302                  * which can also be traced by the function tracer.
5303                  */
5304                 preempt_disable_notrace();
5305                 preempt_latency_start(1);
5306                 /*
5307                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
5308                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
5309                  * an infinite recursion.
5310                  */
5311                 prev_ctx = exception_enter();
5312                 __schedule(true);
5313                 exception_exit(prev_ctx);
5314
5315                 preempt_latency_stop(1);
5316                 preempt_enable_no_resched_notrace();
5317         } while (need_resched());
5318 }
5319 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
5320
5321 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5322 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5323 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
5324 #endif
5325
5326 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
5327
5328 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5329
5330 #include <linux/entry-common.h>
5331
5332 /*
5333  * SC:cond_resched
5334  * SC:might_resched
5335  * SC:preempt_schedule
5336  * SC:preempt_schedule_notrace
5337  * SC:irqentry_exit_cond_resched
5338  *
5339  *
5340  * NONE:
5341  *   cond_resched               <- __cond_resched
5342  *   might_resched              <- RET0
5343  *   preempt_schedule           <- NOP
5344  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
5345  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
5346  *
5347  * VOLUNTARY:
5348  *   cond_resched               <- __cond_resched
5349  *   might_resched              <- __cond_resched
5350  *   preempt_schedule           <- NOP
5351  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
5352  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
5353  *
5354  * FULL:
5355  *   cond_resched               <- RET0
5356  *   might_resched              <- RET0
5357  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
5358  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
5359  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
5360  */
5361
5362 enum {
5363         preempt_dynamic_none = 0,
5364         preempt_dynamic_voluntary,
5365         preempt_dynamic_full,
5366 };
5367
5368 static int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
5369
5370 static int sched_dynamic_mode(const char *str)
5371 {
5372         if (!strcmp(str, "none"))
5373                 return 0;
5374
5375         if (!strcmp(str, "voluntary"))
5376                 return 1;
5377
5378         if (!strcmp(str, "full"))
5379                 return 2;
5380
5381         return -1;
5382 }
5383
5384 static void sched_dynamic_update(int mode)
5385 {
5386         /*
5387          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
5388          * the ZERO state, which is invalid.
5389          */
5390         static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5391         static_call_update(might_resched, __cond_resched);
5392         static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5393         static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5394         static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
5395
5396         switch (mode) {
5397         case preempt_dynamic_none:
5398                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5399                 static_call_update(might_resched, (typeof(&__cond_resched)) __static_call_return0);
5400                 static_call_update(preempt_schedule, (typeof(&preempt_schedule)) NULL);
5401                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, (typeof(&preempt_schedule_notrace)) NULL);
5402                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, (typeof(&irqentry_exit_cond_resched)) NULL);
5403                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
5404                 break;
5405
5406         case preempt_dynamic_voluntary:
5407                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5408                 static_call_update(might_resched, __cond_resched);
5409                 static_call_update(preempt_schedule, (typeof(&preempt_schedule)) NULL);
5410                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, (typeof(&preempt_schedule_notrace)) NULL);
5411                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, (typeof(&irqentry_exit_cond_resched)) NULL);
5412                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
5413                 break;
5414
5415         case preempt_dynamic_full:
5416                 static_call_update(cond_resched, (typeof(&__cond_resched)) __static_call_return0);
5417                 static_call_update(might_resched, (typeof(&__cond_resched)) __static_call_return0);
5418                 static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5419                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5420                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
5421                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
5422                 break;
5423         }
5424
5425         preempt_dynamic_mode = mode;
5426 }
5427
5428 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
5429 {
5430         int mode = sched_dynamic_mode(str);
5431         if (mode < 0) {
5432                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
5433                 return 1;
5434         }
5435
5436         sched_dynamic_update(mode);
5437         return 0;
5438 }
5439 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
5440
5441 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5442
5443 static ssize_t sched_dynamic_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
5444                                    size_t cnt, loff_t *ppos)
5445 {
5446         char buf[16];
5447         int mode;
5448
5449         if (cnt > 15)
5450                 cnt = 15;
5451
5452         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
5453                 return -EFAULT;
5454
5455         buf[cnt] = 0;
5456         mode = sched_dynamic_mode(strstrip(buf));
5457         if (mode < 0)
5458                 return mode;
5459
5460         sched_dynamic_update(mode);
5461
5462         *ppos += cnt;
5463
5464         return cnt;
5465 }
5466
5467 static int sched_dynamic_show(struct seq_file *m, void *v)
5468 {
5469         static const char * preempt_modes[] = {
5470                 "none", "voluntary", "full"
5471         };
5472         int i;
5473
5474         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(preempt_modes); i++) {
5475                 if (preempt_dynamic_mode == i)
5476                         seq_puts(m, "(");
5477                 seq_puts(m, preempt_modes[i]);
5478                 if (preempt_dynamic_mode == i)
5479                         seq_puts(m, ")");
5480
5481                 seq_puts(m, " ");
5482         }
5483
5484         seq_puts(m, "\n");
5485         return 0;
5486 }
5487
5488 static int sched_dynamic_open(struct inode *inode, struct file *filp)
5489 {
5490         return single_open(filp, sched_dynamic_show, NULL);
5491 }
5492
5493 static const struct file_operations sched_dynamic_fops = {
5494         .open           = sched_dynamic_open,
5495         .write          = sched_dynamic_write,
5496         .read           = seq_read,
5497         .llseek         = seq_lseek,
5498         .release        = single_release,
5499 };
5500
5501 static __init int sched_init_debug_dynamic(void)
5502 {
5503         debugfs_create_file("sched_preempt", 0644, NULL, NULL, &sched_dynamic_fops);
5504         return 0;
5505 }
5506 late_initcall(sched_init_debug_dynamic);
5507
5508 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5509 #endif /* CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
5510
5511
5512 /*
5513  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
5514  * off of irq context.
5515  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5516  * protect us against recursive calling from irq.
5517  */
5518 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
5519 {
5520         enum ctx_state prev_state;
5521
5522         /* Catch callers which need to be fixed */
5523         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
5524
5525         prev_state = exception_enter();
5526
5527         do {
5528                 preempt_disable();
5529                 local_irq_enable();
5530                 __schedule(true);
5531                 local_irq_disable();
5532                 sched_preempt_enable_no_resched();
5533         } while (need_resched());
5534
5535         exception_exit(prev_state);
5536 }
5537
5538 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5539                           void *key)
5540 {
5541         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
5542         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5543 }
5544 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5545
5546 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5547
5548 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
5549 {
5550         if (pi_task)
5551                 prio = min(prio, pi_task->prio);
5552
5553         return prio;
5554 }
5555
5556 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
5557 {
5558         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
5559
5560         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
5561 }
5562
5563 /*
5564  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5565  * @p: task to boost
5566  * @pi_task: donor task
5567  *
5568  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5569  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5570  *
5571  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
5572  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
5573  */
5574 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
5575 {
5576         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
5577                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
5578         const struct sched_class *prev_class;
5579         struct rq_flags rf;
5580         struct rq *rq;
5581
5582         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
5583         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
5584
5585         /*
5586          * If nothing changed; bail early.
5587          */
5588         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
5589                 return;
5590
5591         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
5592         update_rq_clock(rq);
5593         /*
5594          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
5595          * either lock.
5596          *
5597          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
5598          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
5599          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
5600          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
5601          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
5602          */
5603         p->pi_top_task = pi_task;
5604
5605         /*
5606          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
5607          */
5608         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
5609                 goto out_unlock;
5610
5611         /*
5612          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
5613          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
5614          *
5615          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
5616          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
5617          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
5618          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
5619          * with interrupts disabled and will complete the lock
5620          * protected section without being interrupted. So there is no
5621          * real need to boost.
5622          */
5623         if (unlikely(p == rq->idle)) {
5624                 WARN_ON(p != rq->curr);
5625                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
5626                 goto out_unlock;
5627         }
5628
5629         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
5630         oldprio = p->prio;
5631
5632         if (oldprio == prio)
5633                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
5634
5635         prev_class = p->sched_class;
5636         queued = task_on_rq_queued(p);
5637         running = task_current(rq, p);
5638         if (queued)
5639                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
5640         if (running)
5641                 put_prev_task(rq, p);
5642
5643         /*
5644          * Boosting condition are:
5645          * 1. -rt task is running and holds mutex A
5646          *      --> -dl task blocks on mutex A
5647          *
5648          * 2. -dl task is running and holds mutex A
5649          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
5650          *          running task
5651          */
5652         if (dl_prio(prio)) {
5653                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
5654                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
5655                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
5656                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
5657                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
5658                 } else {
5659                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5660                 }
5661                 p->sched_class = &dl_sched_class;
5662         } else if (rt_prio(prio)) {
5663                 if (dl_prio(oldprio))
5664                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5665                 if (oldprio < prio)
5666                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
5667                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5668         } else {
5669                 if (dl_prio(oldprio))
5670                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5671                 if (rt_prio(oldprio))
5672                         p->rt.timeout = 0;
5673                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5674         }
5675
5676         p->prio = prio;
5677
5678         if (queued)
5679                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
5680         if (running)
5681                 set_next_task(rq, p);
5682
5683         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5684 out_unlock:
5685         /* Avoid rq from going away on us: */
5686         preempt_disable();
5687
5688         rq_unpin_lock(rq, &rf);
5689         __balance_callbacks(rq);
5690         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5691
5692         preempt_enable();
5693 }
5694 #else
5695 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
5696 {
5697         return prio;
5698 }
5699 #endif
5700
5701 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5702 {
5703         bool queued, running;
5704         int old_prio;
5705         struct rq_flags rf;
5706         struct rq *rq;
5707
5708         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
5709                 return;
5710         /*
5711          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5712          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5713          */
5714         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5715         update_rq_clock(rq);
5716
5717         /*
5718          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5719          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5720          * it won't have any effect on scheduling until the task is
5721          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
5722          */
5723         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
5724                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5725                 goto out_unlock;
5726         }
5727         queued = task_on_rq_queued(p);
5728         running = task_current(rq, p);
5729         if (queued)
5730                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
5731         if (running)
5732                 put_prev_task(rq, p);
5733
5734         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5735         set_load_weight(p, true);
5736         old_prio = p->prio;
5737         p->prio = effective_prio(p);
5738
5739         if (queued)
5740                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5741         if (running)
5742                 set_next_task(rq, p);
5743
5744         /*
5745          * If the task increased its priority or is running and
5746          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5747          */
5748         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
5749
5750 out_unlock:
5751         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5752 }
5753 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5754
5755 /*
5756  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5757  * @p: task
5758  * @nice: nice value
5759  */
5760 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5761 {
5762         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
5763         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
5764
5765         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5766                 capable(CAP_SYS_NICE));
5767 }
5768
5769 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5770
5771 /*
5772  * sys_nice - change the priority of the current process.
5773  * @increment: priority increment
5774  *
5775  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5776  * does similar things.
5777  */
5778 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5779 {
5780         long nice, retval;
5781
5782         /*
5783          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5784          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5785          * and we have a single winner.
5786          */
5787         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
5788         nice = task_nice(current) + increment;
5789
5790         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
5791         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5792                 return -EPERM;
5793
5794         retval = security_task_setnice(current, nice);
5795         if (retval)
5796                 return retval;
5797
5798         set_user_nice(current, nice);
5799         return 0;
5800 }
5801
5802 #endif
5803
5804 /**
5805  * task_prio - return the priority value of a given task.
5806  * @p: the task in question.
5807  *
5808  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
5809  *
5810  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
5811  *
5812  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
5813  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
5814  * deadline                     -101             -1           0
5815  */
5816 int task_prio(const struct task_struct *p)
5817 {
5818         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5819 }
5820
5821 /**
5822  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
5823  * @cpu: the processor in question.
5824  *
5825  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
5826  */
5827 int idle_cpu(int cpu)
5828 {
5829         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5830
5831         if (rq->curr != rq->idle)
5832                 return 0;
5833
5834         if (rq->nr_running)
5835                 return 0;
5836
5837 #ifdef CONFIG_SMP
5838         if (rq->ttwu_pending)
5839                 return 0;
5840 #endif
5841
5842         return 1;
5843 }
5844
5845 /**
5846  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
5847  * @cpu: the CPU in question.
5848  *
5849  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
5850  */
5851 int available_idle_cpu(int cpu)
5852 {
5853         if (!idle_cpu(cpu))
5854                 return 0;
5855
5856         if (vcpu_is_preempted(cpu))
5857                 return 0;
5858
5859         return 1;
5860 }
5861
5862 /**
5863  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
5864  * @cpu: the processor in question.
5865  *
5866  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
5867  */
5868 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5869 {
5870         return cpu_rq(cpu)->idle;
5871 }
5872
5873 #ifdef CONFIG_SMP
5874 /*
5875  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
5876  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
5877  *
5878  * The scheduler tracks the following metrics:
5879  *
5880  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
5881  *   cpu_bw_dl()
5882  *
5883  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
5884  * synchronized windows and are thus directly comparable.
5885  *
5886  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
5887  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
5888  * in the irq utilization.
5889  *
5890  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
5891  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
5892  * required to meet deadlines.
5893  */
5894 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
5895                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
5896                                  struct task_struct *p)
5897 {
5898         unsigned long dl_util, util, irq;
5899         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5900
5901         if (!uclamp_is_used() &&
5902             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
5903                 return max;
5904         }
5905
5906         /*
5907          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
5908          * because of inaccuracies in how we track these -- see
5909          * update_irq_load_avg().
5910          */
5911         irq = cpu_util_irq(rq);
5912         if (unlikely(irq >= max))
5913                 return max;
5914
5915         /*
5916          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
5917          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
5918          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
5919          * to obtain the CPU's actual utilization.
5920          *
5921          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
5922          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
5923          * tasks.
5924          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
5925          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
5926          */
5927         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
5928         if (type == FREQUENCY_UTIL)
5929                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
5930
5931         dl_util = cpu_util_dl(rq);
5932
5933         /*
5934          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
5935          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
5936          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
5937          * that we select f_max when there is no idle time.
5938          *
5939          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
5940          * saturation when we should -- something for later.
5941          */
5942         if (util + dl_util >= max)
5943                 return max;
5944
5945         /*
5946          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
5947          * include util_dl and ignore dl_bw.
5948          */
5949         if (type == ENERGY_UTIL)
5950                 util += dl_util;
5951
5952         /*
5953          * There is still idle time; further improve the number by using the
5954          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
5955          * need to scale the task numbers:
5956          *
5957          *              max - irq
5958          *   U' = irq + --------- * U
5959          *                 max
5960          */
5961         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
5962         util += irq;
5963
5964         /*
5965          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
5966          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
5967          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
5968          * periods of time.
5969          *
5970          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
5971          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
5972          * an interface. So, we only do the latter for now.
5973          */
5974         if (type == FREQUENCY_UTIL)
5975                 util += cpu_bw_dl(rq);
5976
5977         return min(max, util);
5978 }
5979
5980 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
5981 {
5982         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu_rq(cpu)), max,
5983                                   ENERGY_UTIL, NULL);
5984 }
5985 #endif /* CONFIG_SMP */
5986
5987 /**
5988  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5989  * @pid: the pid in question.
5990  *
5991  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
5992  */
5993 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5994 {
5995         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5996 }
5997
5998 /*
5999  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
6000  * it calls know not to change it.
6001  */
6002 #define SETPARAM_POLICY -1
6003
6004 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
6005                 const struct sched_attr *attr)
6006 {
6007         int policy = attr->sched_policy;
6008
6009         if (policy == SETPARAM_POLICY)
6010                 policy = p->policy;
6011
6012         p->policy = policy;
6013
6014         if (dl_policy(policy))
6015                 __setparam_dl(p, attr);
6016         else if (fair_policy(policy))
6017                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
6018
6019         /*
6020          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
6021          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
6022          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
6023          */
6024         p->rt_priority = attr->sched_priority;
6025         p->normal_prio = normal_prio(p);
6026         set_load_weight(p, true);
6027 }
6028
6029 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
6030 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
6031                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
6032 {
6033         /*
6034          * If params can't change scheduling class changes aren't allowed
6035          * either.
6036          */
6037         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
6038                 return;
6039
6040         __setscheduler_params(p, attr);
6041
6042         /*
6043          * Keep a potential priority boosting if called from
6044          * sched_setscheduler().
6045          */
6046         p->prio = normal_prio(p);
6047         if (keep_boost)
6048                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
6049
6050         if (dl_prio(p->prio))
6051                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6052         else if (rt_prio(p->prio))
6053                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6054         else
6055                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6056 }
6057
6058 /*
6059  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
6060  */
6061 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6062 {
6063         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6064         bool match;
6065
6066         rcu_read_lock();
6067         pcred = __task_cred(p);
6068         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
6069                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
6070         rcu_read_unlock();
6071         return match;
6072 }
6073
6074 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
6075                                 const struct sched_attr *attr,
6076                                 bool user, bool pi)
6077 {
6078         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
6079                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
6080         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
6081         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
6082         const struct sched_class *prev_class;
6083         struct callback_head *head;
6084         struct rq_flags rf;
6085         int reset_on_fork;
6086         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6087         struct rq *rq;
6088
6089         /* The pi code expects interrupts enabled */
6090         BUG_ON(pi && in_interrupt());
6091 recheck:
6092         /* Double check policy once rq lock held: */
6093         if (policy < 0) {
6094                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6095                 policy = oldpolicy = p->policy;
6096         } else {
6097                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
6098
6099                 if (!valid_policy(policy))
6100                         return -EINVAL;
6101         }
6102
6103         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
6104                 return -EINVAL;
6105
6106         /*
6107          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6108          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6109          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6110          */
6111         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
6112                 return -EINVAL;
6113         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
6114             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
6115                 return -EINVAL;
6116
6117         /*
6118          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6119          */
6120         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6121                 if (fair_policy(policy)) {
6122                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
6123                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
6124                                 return -EPERM;
6125                 }
6126
6127                 if (rt_policy(policy)) {
6128                         unsigned long rlim_rtprio =
6129                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
6130
6131                         /* Can't set/change the rt policy: */
6132                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6133                                 return -EPERM;
6134
6135                         /* Can't increase priority: */
6136                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
6137                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
6138                                 return -EPERM;
6139                 }
6140
6141                  /*
6142                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
6143                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
6144                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
6145                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
6146                   */
6147                 if (dl_policy(policy))
6148                         return -EPERM;
6149
6150                 /*
6151                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
6152                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
6153                  */
6154                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
6155                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
6156                                 return -EPERM;
6157                 }
6158
6159                 /* Can't change other user's priorities: */
6160                 if (!check_same_owner(p))
6161                         return -EPERM;
6162
6163                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
6164                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6165                         return -EPERM;
6166         }
6167
6168         if (user) {
6169                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
6170                         return -EINVAL;
6171
6172                 retval = security_task_setscheduler(p);
6173                 if (retval)
6174                         return retval;
6175         }
6176
6177         /* Update task specific "requested" clamps */
6178         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
6179                 retval = uclamp_validate(p, attr);
6180                 if (retval)
6181                         return retval;
6182         }
6183
6184         if (pi)
6185                 cpuset_read_lock();
6186
6187         /*
6188          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6189          * changing the priority of the task:
6190          *
6191          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
6192          * runqueue lock must be held.
6193          */
6194         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6195         update_rq_clock(rq);
6196
6197         /*
6198          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
6199          */
6200         if (p == rq->stop) {
6201                 retval = -EINVAL;
6202                 goto unlock;
6203         }
6204
6205         /*
6206          * If not changing anything there's no need to proceed further,
6207          * but store a possible modification of reset_on_fork.
6208          */
6209         if (unlikely(policy == p->policy)) {
6210                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
6211                         goto change;
6212                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
6213                         goto change;
6214                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
6215                         goto change;
6216                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
6217                         goto change;
6218
6219                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6220                 retval = 0;
6221                 goto unlock;
6222         }
6223 change:
6224
6225         if (user) {
6226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6227                 /*
6228                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6229                  * assigned.
6230                  */
6231                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6232                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
6233                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
6234                         retval = -EPERM;
6235                         goto unlock;
6236                 }
6237 #endif
6238 #ifdef CONFIG_SMP
6239                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
6240                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
6241                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
6242
6243                         /*
6244                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
6245                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
6246                          * will also fail if there's no bandwidth available.
6247                          */
6248                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
6249                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
6250                                 retval = -EPERM;
6251                                 goto unlock;
6252                         }
6253                 }
6254 #endif
6255         }
6256
6257         /* Re-check policy now with rq lock held: */
6258         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6259                 policy = oldpolicy = -1;
6260                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6261                 if (pi)
6262                         cpuset_read_unlock();
6263                 goto recheck;
6264         }
6265
6266         /*
6267          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
6268          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
6269          * is available.
6270          */
6271         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
6272                 retval = -EBUSY;
6273                 goto unlock;
6274         }
6275
6276         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6277         oldprio = p->prio;
6278
6279         if (pi) {
6280                 /*
6281                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
6282                  * effective priority is unchanged, we just store the new
6283                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
6284                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
6285                  * itself.
6286                  */
6287                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
6288                 if (new_effective_prio == oldprio)
6289                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
6290         }
6291
6292         queued = task_on_rq_queued(p);
6293         running = task_current(rq, p);
6294         if (queued)
6295                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
6296         if (running)
6297                 put_prev_task(rq, p);
6298
6299         prev_class = p->sched_class;
6300
6301         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
6302         __setscheduler_uclamp(p, attr);
6303
6304         if (queued) {
6305                 /*
6306                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
6307                  * increased (user space view).
6308                  */
6309                 if (oldprio < p->prio)
6310                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
6311
6312                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
6313         }
6314         if (running)
6315                 set_next_task(rq, p);
6316
6317         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6318
6319         /* Avoid rq from going away on us: */
6320         preempt_disable();
6321         head = splice_balance_callbacks(rq);
6322         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6323
6324         if (pi) {
6325                 cpuset_read_unlock();
6326                 rt_mutex_adjust_pi(p);
6327         }
6328
6329         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
6330         balance_callbacks(rq, head);
6331         preempt_enable();
6332
6333         return 0;
6334
6335 unlock:
6336         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6337         if (pi)
6338                 cpuset_read_unlock();
6339         return retval;
6340 }
6341
6342 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6343                                const struct sched_param *param, bool check)
6344 {
6345         struct sched_attr attr = {
6346                 .sched_policy   = policy,
6347                 .sched_priority = param->sched_priority,
6348                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
6349         };
6350
6351         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
6352         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
6353                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
6354                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6355                 attr.sched_policy = policy;
6356         }
6357
6358         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
6359 }
6360 /**
6361  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6362  * @p: the task in question.
6363  * @policy: new policy.
6364  * @param: structure containing the new RT priority.
6365  *
6366  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
6367  *
6368  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6369  *
6370  * NOTE that the task may be already dead.
6371  */
6372 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6373                        const struct sched_param *param)
6374 {
6375         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6376 }
6377
6378 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
6379 {
6380         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
6381 }
6382
6383 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
6384 {
6385         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
6386 }
6387
6388 /**
6389  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6390  * @p: the task in question.
6391  * @policy: new policy.
6392  * @param: structure containing the new RT priority.
6393  *
6394  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6395  * current context has permission.  For example, this is needed in
6396  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6397  * but our caller might not have that capability.
6398  *
6399  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6400  */
6401 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6402                                const struct sched_param *param)
6403 {
6404         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6405 }
6406
6407 /*
6408  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
6409  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
6410  * be doing.
6411  *
6412  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
6413  *
6414  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
6415  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
6416  * and smash them together and still expect them to work.
6417  *
6418  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
6419  *
6420  *   MAX_RT_PRIO / 2
6421  *
6422  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
6423  * know enough information to make a sensible choice.
6424  */
6425 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
6426 {
6427         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
6428         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
6429 }
6430 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
6431
6432 /*
6433  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
6434  */
6435 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
6436 {
6437         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
6438         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
6439 }
6440 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
6441
6442 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
6443 {
6444         struct sched_attr attr = {
6445                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6446                 .sched_nice = nice,
6447         };
6448         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
6449 }
6450 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
6451
6452 static int
6453 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6454 {
6455         struct sched_param lparam;
6456         struct task_struct *p;
6457         int retval;
6458
6459         if (!param || pid < 0)
6460                 return -EINVAL;
6461         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6462                 return -EFAULT;
6463
6464         rcu_read_lock();
6465         retval = -ESRCH;
6466         p = find_process_by_pid(pid);
6467         if (likely(p))
6468                 get_task_struct(p);
6469         rcu_read_unlock();
6470
6471         if (likely(p)) {
6472                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6473                 put_task_struct(p);
6474         }
6475
6476         return retval;
6477 }
6478
6479 /*
6480  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
6481  */
6482 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
6483 {
6484         u32 size;
6485         int ret;
6486
6487         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
6488         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
6489
6490         ret = get_user(size, &uattr->size);
6491         if (ret)
6492                 return ret;
6493
6494         /* ABI compatibility quirk: */
6495         if (!size)
6496                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
6497         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
6498                 goto err_size;
6499
6500         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
6501         if (ret) {
6502                 if (ret == -E2BIG)
6503                         goto err_size;
6504                 return ret;
6505         }
6506
6507         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
6508             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
6509                 return -EINVAL;
6510
6511         /*
6512          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
6513          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
6514          */
6515         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
6516
6517         return 0;
6518
6519 err_size:
6520         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
6521         return -E2BIG;
6522 }
6523
6524 /**
6525  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6526  * @pid: the pid in question.
6527  * @policy: new policy.
6528  * @param: structure containing the new RT priority.
6529  *
6530  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6531  */
6532 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
6533 {
6534         if (policy < 0)
6535                 return -EINVAL;
6536
6537         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6538 }
6539
6540 /**
6541  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6542  * @pid: the pid in question.
6543  * @param: structure containing the new RT priority.
6544  *
6545  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6546  */
6547 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6548 {
6549         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
6550 }
6551
6552 /**
6553  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
6554  * @pid: the pid in question.
6555  * @uattr: structure containing the extended parameters.
6556  * @flags: for future extension.
6557  */
6558 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
6559                                unsigned int, flags)
6560 {
6561         struct sched_attr attr;
6562         struct task_struct *p;
6563         int retval;
6564
6565         if (!uattr || pid < 0 || flags)
6566                 return -EINVAL;
6567
6568         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
6569         if (retval)
6570                 return retval;
6571
6572         if ((int)attr.sched_policy < 0)
6573                 return -EINVAL;
6574         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
6575                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
6576
6577         rcu_read_lock();
6578         retval = -ESRCH;
6579         p = find_process_by_pid(pid);
6580         if (likely(p))
6581                 get_task_struct(p);
6582         rcu_read_unlock();
6583
6584         if (likely(p)) {
6585                 retval = sched_setattr(p, &attr);
6586                 put_task_struct(p);
6587         }
6588
6589         return retval;
6590 }
6591
6592 /**
6593  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6594  * @pid: the pid in question.
6595  *
6596  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
6597  * code.
6598  */
6599 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6600 {
6601         struct task_struct *p;
6602         int retval;
6603
6604         if (pid < 0)
6605                 return -EINVAL;
6606
6607         retval = -ESRCH;
6608         rcu_read_lock();
6609         p = find_process_by_pid(pid);
6610         if (p) {
6611                 retval = security_task_getscheduler(p);
6612                 if (!retval)
6613                         retval = p->policy
6614                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6615         }
6616         rcu_read_unlock();
6617         return retval;
6618 }
6619
6620 /**
6621  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6622  * @pid: the pid in question.
6623  * @param: structure containing the RT priority.
6624  *
6625  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
6626  * code.
6627  */
6628 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6629 {
6630         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
6631         struct task_struct *p;
6632         int retval;
6633
6634         if (!param || pid < 0)
6635                 return -EINVAL;
6636
6637         rcu_read_lock();
6638         p = find_process_by_pid(pid);
6639         retval = -ESRCH;
6640         if (!p)
6641                 goto out_unlock;
6642
6643         retval = security_task_getscheduler(p);
6644         if (retval)
6645                 goto out_unlock;
6646
6647         if (task_has_rt_policy(p))
6648                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
6649         rcu_read_unlock();
6650
6651         /*
6652          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6653          */
6654         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6655
6656         return retval;
6657
6658 out_unlock:
6659         rcu_read_unlock();
6660         return retval;
6661 }
6662
6663 /*
6664  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
6665  * than what user-space knows about) to user-space.
6666  *
6667  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
6668  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
6669  * have the same size.
6670  */
6671 static int
6672 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
6673                         struct sched_attr *kattr,
6674                         unsigned int usize)
6675 {
6676         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
6677
6678         if (!access_ok(uattr, usize))
6679                 return -EFAULT;
6680
6681         /*
6682          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
6683          *
6684          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
6685          *
6686          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
6687          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
6688          *
6689          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
6690          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
6691          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
6692          * which is set to ksize in this case.
6693          */
6694         kattr->size = min(usize, ksize);
6695
6696         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
6697                 return -EFAULT;
6698
6699         return 0;
6700 }
6701
6702 /**
6703  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
6704  * @pid: the pid in question.
6705  * @uattr: structure containing the extended parameters.
6706  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
6707  * @flags: for future extension.
6708  */
6709 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
6710                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
6711 {
6712         struct sched_attr kattr = { };
6713         struct task_struct *p;
6714         int retval;
6715
6716         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
6717             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
6718                 return -EINVAL;
6719
6720         rcu_read_lock();
6721         p = find_process_by_pid(pid);
6722         retval = -ESRCH;
6723         if (!p)
6724                 goto out_unlock;
6725
6726         retval = security_task_getscheduler(p);
6727         if (retval)
6728                 goto out_unlock;
6729
6730         kattr.sched_policy = p->policy;
6731         if (p->sched_reset_on_fork)
6732                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
6733         if (task_has_dl_policy(p))
6734                 __getparam_dl(p, &kattr);
6735         else if (task_has_rt_policy(p))
6736                 kattr.sched_priority = p->rt_priority;
6737         else
6738                 kattr.sched_nice = task_nice(p);
6739
6740 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
6741         /*
6742          * This could race with another potential updater, but this is fine
6743          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
6744          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
6745          */
6746         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
6747         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
6748 #endif
6749
6750         rcu_read_unlock();
6751
6752         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
6753
6754 out_unlock:
6755         rcu_read_unlock();
6756         return retval;
6757 }
6758
6759 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6760 {
6761         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6762         struct task_struct *p;
6763         int retval;
6764
6765         rcu_read_lock();
6766
6767         p = find_process_by_pid(pid);
6768         if (!p) {
6769                 rcu_read_unlock();
6770                 return -ESRCH;
6771         }
6772
6773         /* Prevent p going away */
6774         get_task_struct(p);
6775         rcu_read_unlock();
6776
6777         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
6778                 retval = -EINVAL;
6779                 goto out_put_task;
6780         }
6781         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6782                 retval = -ENOMEM;
6783                 goto out_put_task;
6784         }
6785         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6786                 retval = -ENOMEM;
6787                 goto out_free_cpus_allowed;
6788         }
6789         retval = -EPERM;
6790         if (!check_same_owner(p)) {
6791                 rcu_read_lock();
6792                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
6793                         rcu_read_unlock();
6794                         goto out_free_new_mask;
6795                 }
6796                 rcu_read_unlock();
6797         }
6798
6799         retval = security_task_setscheduler(p);
6800         if (retval)
6801                 goto out_free_new_mask;
6802
6803
6804         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6805         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6806
6807         /*
6808          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
6809          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
6810          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
6811          * root_domain.
6812          */
6813 #ifdef CONFIG_SMP
6814         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
6815                 rcu_read_lock();
6816                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
6817                         retval = -EBUSY;
6818                         rcu_read_unlock();
6819                         goto out_free_new_mask;
6820                 }
6821                 rcu_read_unlock();
6822         }
6823 #endif
6824 again:
6825         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK);
6826
6827         if (!retval) {
6828                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6829                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6830                         /*
6831                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6832                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6833                          * cpuset's cpus_allowed
6834                          */
6835                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6836                         goto again;
6837                 }
6838         }
6839 out_free_new_mask:
6840         free_cpumask_var(new_mask);
6841 out_free_cpus_allowed:
6842         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6843 out_put_task:
6844         put_task_struct(p);
6845         return retval;
6846 }
6847
6848 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6849                              struct cpumask *new_mask)
6850 {
6851         if (len < cpumask_size())
6852                 cpumask_clear(new_mask);
6853         else if (len > cpumask_size())
6854                 len = cpumask_size();
6855
6856         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6857 }
6858
6859 /**
6860  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
6861  * @pid: pid of the process
6862  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6863  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
6864  *
6865  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6866  */
6867 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6868                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6869 {
6870         cpumask_var_t new_mask;
6871         int retval;
6872
6873         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6874                 return -ENOMEM;
6875
6876         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6877         if (retval == 0)
6878                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6879         free_cpumask_var(new_mask);
6880         return retval;
6881 }
6882
6883 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6884 {
6885         struct task_struct *p;
6886         unsigned long flags;
6887         int retval;
6888
6889         rcu_read_lock();
6890
6891         retval = -ESRCH;
6892         p = find_process_by_pid(pid);
6893         if (!p)
6894                 goto out_unlock;
6895
6896         retval = security_task_getscheduler(p);
6897         if (retval)
6898                 goto out_unlock;
6899
6900         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6901         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
6902         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6903
6904 out_unlock:
6905         rcu_read_unlock();
6906
6907         return retval;
6908 }
6909
6910 /**
6911  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
6912  * @pid: pid of the process
6913  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6914  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
6915  *
6916  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
6917  * error code otherwise.
6918  */
6919 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6920                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6921 {
6922         int ret;
6923         cpumask_var_t mask;
6924
6925         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
6926                 return -EINVAL;
6927         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
6928                 return -EINVAL;
6929
6930         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6931                 return -ENOMEM;
6932
6933         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6934         if (ret == 0) {
6935                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
6936
6937                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
6938                         ret = -EFAULT;
6939                 else
6940                         ret = retlen;
6941         }
6942         free_cpumask_var(mask);
6943
6944         return ret;
6945 }
6946
6947 static void do_sched_yield(void)
6948 {
6949         struct rq_flags rf;
6950         struct rq *rq;
6951
6952         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
6953
6954         schedstat_inc(rq->yld_count);
6955         current->sched_class->yield_task(rq);
6956
6957         preempt_disable();
6958         rq_unlock_irq(rq, &rf);
6959         sched_preempt_enable_no_resched();
6960
6961         schedule();
6962 }
6963
6964 /**
6965  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6966  *
6967  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6968  * other threads running on this CPU then this function will return.
6969  *
6970  * Return: 0.
6971  */
6972 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6973 {
6974         do_sched_yield();
6975         return 0;
6976 }
6977
6978 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
6979 int __sched __cond_resched(void)
6980 {
6981         if (should_resched(0)) {
6982                 preempt_schedule_common();
6983                 return 1;
6984         }
6985 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
6986         rcu_all_qs();
6987 #endif
6988         return 0;
6989 }
6990 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
6991 #endif
6992
6993 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6994 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
6995 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
6996
6997 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
6998 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
6999 #endif
7000
7001 /*
7002  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
7003  * call schedule, and on return reacquire the lock.
7004  *
7005  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
7006  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
7007  * spin_unlock(), once by hand).
7008  */
7009 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
7010 {
7011         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7012         int ret = 0;
7013
7014         lockdep_assert_held(lock);
7015
7016         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
7017                 spin_unlock(lock);
7018                 if (resched)
7019                         preempt_schedule_common();
7020                 else
7021                         cpu_relax();
7022                 ret = 1;
7023                 spin_lock(lock);
7024         }
7025         return ret;
7026 }
7027 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
7028
7029 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
7030 {
7031         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7032         int ret = 0;
7033
7034         lockdep_assert_held_read(lock);
7035
7036         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7037                 read_unlock(lock);
7038                 if (resched)
7039                         preempt_schedule_common();
7040                 else
7041                         cpu_relax();
7042                 ret = 1;
7043                 read_lock(lock);
7044         }
7045         return ret;
7046 }
7047 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
7048
7049 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
7050 {
7051         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7052         int ret = 0;
7053
7054         lockdep_assert_held_write(lock);
7055
7056         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7057                 write_unlock(lock);
7058                 if (resched)
7059                         preempt_schedule_common();
7060                 else
7061                         cpu_relax();
7062                 ret = 1;
7063                 write_lock(lock);
7064         }
7065         return ret;
7066 }
7067 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
7068
7069 /**
7070  * yield - yield the current processor to other threads.
7071  *
7072  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
7073  *
7074  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
7075  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
7076  * it, it's already broken.
7077  *
7078  * Typical broken usage is:
7079  *
7080  * while (!event)
7081  *      yield();
7082  *
7083  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
7084  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
7085  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
7086  *
7087  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
7088  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
7089  * If you still want to use yield(), do not!
7090  */
7091 void __sched yield(void)
7092 {
7093         set_current_state(TASK_RUNNING);
7094         do_sched_yield();
7095 }
7096 EXPORT_SYMBOL(yield);
7097
7098 /**
7099  * yield_to - yield the current processor to another thread in
7100  * your thread group, or accelerate that thread toward the
7101  * processor it's on.
7102  * @p: target task
7103  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
7104  *
7105  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
7106  * can't go away on us before we can do any checks.
7107  *
7108  * Return:
7109  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
7110  *      false (0) if we failed to boost the target.
7111  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
7112  */
7113 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
7114 {
7115         struct task_struct *curr = current;
7116         struct rq *rq, *p_rq;
7117         unsigned long flags;
7118         int yielded = 0;
7119
7120         local_irq_save(flags);
7121         rq = this_rq();
7122
7123 again:
7124         p_rq = task_rq(p);
7125         /*
7126          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
7127          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
7128          */
7129         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
7130                 yielded = -ESRCH;
7131                 goto out_irq;
7132         }
7133
7134         double_rq_lock(rq, p_rq);
7135         if (task_rq(p) != p_rq) {
7136                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
7137                 goto again;
7138         }
7139
7140         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
7141                 goto out_unlock;
7142
7143         if (curr->sched_class != p->sched_class)
7144                 goto out_unlock;
7145
7146         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
7147                 goto out_unlock;
7148
7149         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
7150         if (yielded) {
7151                 schedstat_inc(rq->yld_count);
7152                 /*
7153                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
7154                  * fairness.
7155                  */
7156                 if (preempt && rq != p_rq)
7157                         resched_curr(p_rq);
7158         }
7159
7160 out_unlock:
7161         double_rq_unlock(rq, p_rq);
7162 out_irq:
7163         local_irq_restore(flags);
7164
7165         if (yielded > 0)
7166                 schedule();
7167
7168         return yielded;
7169 }
7170 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
7171
7172 int io_schedule_prepare(void)
7173 {
7174         int old_iowait = current->in_iowait;
7175
7176         current->in_iowait = 1;
7177         blk_schedule_flush_plug(current);
7178
7179         return old_iowait;
7180 }
7181
7182 void io_schedule_finish(int token)
7183 {
7184         current->in_iowait = token;
7185 }
7186
7187 /*
7188  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
7189  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
7190  */
7191 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
7192 {
7193         int token;
7194         long ret;
7195
7196         token = io_schedule_prepare();
7197         ret = schedule_timeout(timeout);
7198         io_schedule_finish(token);
7199
7200         return ret;
7201 }
7202 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
7203
7204 void __sched io_schedule(void)
7205 {
7206         int token;
7207
7208         token = io_schedule_prepare();
7209         schedule();
7210         io_schedule_finish(token);
7211 }
7212 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
7213
7214 /**
7215  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
7216  * @policy: scheduling class.
7217  *
7218  * Return: On success, this syscall returns the maximum
7219  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
7220  * On failure, a negative error code is returned.
7221  */
7222 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
7223 {
7224         int ret = -EINVAL;
7225
7226         switch (policy) {
7227         case SCHED_FIFO:
7228         case SCHED_RR:
7229                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
7230                 break;
7231         case SCHED_DEADLINE:
7232         case SCHED_NORMAL:
7233         case SCHED_BATCH:
7234         case SCHED_IDLE:
7235                 ret = 0;
7236                 break;
7237         }
7238         return ret;
7239 }
7240
7241 /**
7242  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
7243  * @policy: scheduling class.
7244  *
7245  * Return: On success, this syscall returns the minimum
7246  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
7247  * On failure, a negative error code is returned.
7248  */
7249 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
7250 {
7251         int ret = -EINVAL;
7252
7253         switch (policy) {
7254         case SCHED_FIFO:
7255         case SCHED_RR:
7256                 ret = 1;
7257                 break;
7258         case SCHED_DEADLINE:
7259         case SCHED_NORMAL:
7260         case SCHED_BATCH:
7261         case SCHED_IDLE:
7262                 ret = 0;
7263         }
7264         return ret;
7265 }
7266
7267 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
7268 {
7269         struct task_struct *p;
7270         unsigned int time_slice;
7271         struct rq_flags rf;
7272         struct rq *rq;
7273         int retval;
7274
7275         if (pid < 0)
7276                 return -EINVAL;
7277
7278         retval = -ESRCH;
7279         rcu_read_lock();
7280         p = find_process_by_pid(pid);
7281         if (!p)
7282                 goto out_unlock;
7283
7284         retval = security_task_getscheduler(p);
7285         if (retval)
7286                 goto out_unlock;
7287
7288         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7289         time_slice = 0;
7290         if (p->sched_class->get_rr_interval)
7291                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
7292         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7293
7294         rcu_read_unlock();
7295         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
7296         return 0;
7297
7298 out_unlock:
7299         rcu_read_unlock();
7300         return retval;
7301 }
7302
7303 /**
7304  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
7305  * @pid: pid of the process.
7306  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
7307  *
7308  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
7309  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
7310  *
7311  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
7312  * an error code.
7313  */
7314 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
7315                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
7316 {
7317         struct timespec64 t;
7318         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
7319
7320         if (retval == 0)
7321                 retval = put_timespec64(&t, interval);
7322
7323         return retval;
7324 }
7325
7326 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
7327 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
7328                 struct old_timespec32 __user *, interval)
7329 {
7330         struct timespec64 t;
7331         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
7332
7333         if (retval == 0)
7334                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
7335         return retval;
7336 }
7337 #endif
7338
7339 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7340 {
7341         unsigned long free = 0;
7342         int ppid;
7343
7344         if (!try_get_task_stack(p))
7345                 return;
7346
7347         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
7348
7349         if (p->state == TASK_RUNNING)
7350                 pr_cont("  running task    ");
7351 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7352         free = stack_not_used(p);
7353 #endif
7354         ppid = 0;
7355         rcu_read_lock();
7356         if (pid_alive(p))
7357                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
7358         rcu_read_unlock();
7359         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
7360                 free, task_pid_nr(p), ppid,
7361                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7362
7363         print_worker_info(KERN_INFO, p);
7364         print_stop_info(KERN_INFO, p);
7365         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
7366         put_task_stack(p);
7367 }
7368 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
7369
7370 static inline bool
7371 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
7372 {
7373         /* no filter, everything matches */
7374         if (!state_filter)
7375                 return true;
7376
7377         /* filter, but doesn't match */
7378         if (!(p->state & state_filter))
7379                 return false;
7380
7381         /*
7382          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
7383          * TASK_KILLABLE).
7384          */
7385         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
7386                 return false;
7387
7388         return true;
7389 }
7390
7391
7392 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7393 {
7394         struct task_struct *g, *p;
7395
7396         rcu_read_lock();
7397         for_each_process_thread(g, p) {
7398                 /*
7399                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7400                  * console might take a lot of time:
7401                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
7402                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
7403                  * an IPI.
7404                  */
7405                 touch_nmi_watchdog();
7406                 touch_all_softlockup_watchdogs();
7407                 if (state_filter_match(state_filter, p))
7408                         sched_show_task(p);
7409         }
7410
7411 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7412         if (!state_filter)
7413                 sysrq_sched_debug_show();
7414 #endif
7415         rcu_read_unlock();
7416         /*
7417          * Only show locks if all tasks are dumped:
7418          */
7419         if (!state_filter)
7420                 debug_show_all_locks();
7421 }
7422
7423 /**
7424  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7425  * @idle: task in question
7426  * @cpu: CPU the idle task belongs to
7427  *
7428  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7429  * flag, to make booting more robust.
7430  */
7431 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7432 {
7433         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7434         unsigned long flags;
7435
7436         __sched_fork(0, idle);
7437
7438         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
7439         raw_spin_lock(&rq->lock);
7440
7441         idle->state = TASK_RUNNING;
7442         idle->se.exec_start = sched_clock();
7443         idle->flags |= PF_IDLE;
7444
7445         scs_task_reset(idle);
7446         kasan_unpoison_task_stack(idle);
7447
7448 #ifdef CONFIG_SMP
7449         /*
7450          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
7451          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
7452          *
7453          * And since this is boot we can forgo the serialization.
7454          */
7455         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
7456 #endif
7457         /*
7458          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
7459          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
7460          * lockdep check in task_group() will fail.
7461          *
7462          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
7463          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
7464          *
7465          * Silence PROVE_RCU
7466          */
7467         rcu_read_lock();
7468         __set_task_cpu(idle, cpu);
7469         rcu_read_unlock();
7470
7471         rq->idle = idle;
7472         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
7473         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
7474 #ifdef CONFIG_SMP
7475         idle->on_cpu = 1;
7476 #endif
7477         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7478         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
7479
7480         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7481         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
7482
7483         /*
7484          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7485          */
7486         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7487         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
7488         vtime_init_idle(idle, cpu);
7489 #ifdef CONFIG_SMP
7490         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
7491 #endif
7492 }
7493
7494 #ifdef CONFIG_SMP
7495
7496 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
7497                               const struct cpumask *trial)
7498 {
7499         int ret = 1;
7500
7501         if (!cpumask_weight(cur))
7502                 return ret;
7503
7504         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
7505
7506         return ret;
7507 }
7508
7509 int task_can_attach(struct task_struct *p,
7510                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
7511 {
7512         int ret = 0;
7513
7514         /*
7515          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
7516          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
7517          * affinity and isolating such threads by their set of
7518          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
7519          * applicable for such threads.  This prevents checking for
7520          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
7521          * before cpus_mask may be changed.
7522          */
7523         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
7524                 ret = -EINVAL;
7525                 goto out;
7526         }
7527
7528         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
7529                                               cs_cpus_allowed))
7530                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
7531
7532 out:
7533         return ret;
7534 }
7535
7536 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
7537
7538 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
7539 /* Migrate current task p to target_cpu */
7540 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
7541 {
7542         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
7543         int curr_cpu = task_cpu(p);
7544
7545         if (curr_cpu == target_cpu)
7546                 return 0;
7547
7548         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
7549                 return -EINVAL;
7550
7551         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
7552
7553         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
7554         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
7555 }
7556
7557 /*
7558  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
7559  * tasks on the runqueues
7560  */
7561 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
7562 {
7563         bool queued, running;
7564         struct rq_flags rf;
7565         struct rq *rq;
7566
7567         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7568         queued = task_on_rq_queued(p);
7569         running = task_current(rq, p);
7570
7571         if (queued)
7572                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
7573         if (running)
7574                 put_prev_task(rq, p);
7575
7576         p->numa_preferred_nid = nid;
7577
7578         if (queued)
7579                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7580         if (running)
7581                 set_next_task(rq, p);
7582         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7583 }
7584 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
7585
7586 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7587 /*
7588  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
7589  * offline.
7590  */
7591 void idle_task_exit(void)
7592 {
7593         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7594
7595         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7596         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
7597
7598         if (mm != &init_mm) {
7599                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7600                 finish_arch_post_lock_switch();
7601         }
7602
7603         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
7604 }
7605
7606 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
7607 {
7608         struct task_struct *p = arg;
7609         struct rq *rq = this_rq();
7610         struct rq_flags rf;
7611         int cpu;
7612
7613         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
7614         rq_lock(rq, &rf);
7615
7616         update_rq_clock(rq);
7617
7618         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
7619                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
7620                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
7621         }
7622
7623         rq_unlock(rq, &rf);
7624         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
7625
7626         put_task_struct(p);
7627
7628         return 0;
7629 }
7630
7631 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
7632
7633 /*
7634  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
7635  */
7636 static void balance_push(struct rq *rq)
7637 {
7638         struct task_struct *push_task = rq->curr;
7639
7640         lockdep_assert_held(&rq->lock);
7641         SCHED_WARN_ON(rq->cpu != smp_processor_id());
7642         /*
7643          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
7644          */
7645         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
7646
7647         /*
7648          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
7649          * required to complete the hotplug process.
7650          *
7651          * XXX: the idle task does not match kthread_is_per_cpu() due to
7652          * histerical raisins.
7653          */
7654         if (rq->idle == push_task ||
7655             ((push_task->flags & PF_KTHREAD) && kthread_is_per_cpu(push_task)) ||
7656             is_migration_disabled(push_task)) {
7657
7658                 /*
7659                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
7660                  * up the hotplug control thread which might wait for the
7661                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
7662                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
7663                  * and can't obviously be running in parallel.
7664                  *
7665                  * On RT kernels this also has to check whether there are
7666                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
7667                  * need to leave the migrate disabled section first.
7668                  */
7669                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
7670                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
7671                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7672                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
7673                         raw_spin_lock(&rq->lock);
7674                 }
7675                 return;
7676         }
7677
7678         get_task_struct(push_task);
7679         /*
7680          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
7681          * Both preemption and IRQs are still disabled.
7682          */
7683         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7684         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
7685                             this_cpu_ptr(&push_work));
7686         /*
7687          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
7688          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
7689          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
7690          */
7691         raw_spin_lock(&rq->lock);
7692 }
7693
7694 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
7695 {
7696         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7697         struct rq_flags rf;
7698
7699         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7700         rq->balance_push = on;
7701         if (on) {
7702                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
7703                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
7704         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
7705                 rq->balance_callback = NULL;
7706         }
7707         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7708 }
7709
7710 /*
7711  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
7712  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
7713  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
7714  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
7715  */
7716 static void balance_hotplug_wait(void)
7717 {
7718         struct rq *rq = this_rq();
7719
7720         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
7721                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
7722                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7723 }
7724
7725 #else
7726
7727 static inline void balance_push(struct rq *rq)
7728 {
7729 }
7730
7731 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
7732 {
7733 }
7734
7735 static inline void balance_hotplug_wait(void)
7736 {
7737 }
7738
7739 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7740
7741 void set_rq_online(struct rq *rq)
7742 {
7743         if (!rq->online) {
7744                 const struct sched_class *class;
7745
7746                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7747                 rq->online = 1;
7748
7749                 for_each_class(class) {
7750                         if (class->rq_online)
7751                                 class->rq_online(rq);
7752                 }
7753         }
7754 }
7755
7756 void set_rq_offline(struct rq *rq)
7757 {
7758         if (rq->online) {
7759                 const struct sched_class *class;
7760
7761                 for_each_class(class) {
7762                         if (class->rq_offline)
7763                                 class->rq_offline(rq);
7764                 }
7765
7766                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7767                 rq->online = 0;
7768         }
7769 }
7770
7771 /*
7772  * used to mark begin/end of suspend/resume:
7773  */
7774 static int num_cpus_frozen;
7775
7776 /*
7777  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7778  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7779  * around partition_sched_domains().
7780  *
7781  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7782  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7783  */
7784 static void cpuset_cpu_active(void)
7785 {
7786         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7787                 /*
7788                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7789                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7790                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7791                  * domain, ignoring cpusets.
7792                  */
7793                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7794                 if (--num_cpus_frozen)
7795                         return;
7796                 /*
7797                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7798                  * restore the original sched domains by considering the
7799                  * cpuset configurations.
7800                  */
7801                 cpuset_force_rebuild();
7802         }
7803         cpuset_update_active_cpus();
7804 }
7805
7806 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7807 {
7808         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7809                 if (dl_cpu_busy(cpu))
7810                         return -EBUSY;
7811                 cpuset_update_active_cpus();
7812         } else {
7813                 num_cpus_frozen++;
7814                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7815         }
7816         return 0;
7817 }
7818
7819 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7820 {
7821         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7822         struct rq_flags rf;
7823
7824         /*
7825          * Make sure that when the hotplug state machine does a roll-back
7826          * we clear balance_push. Ideally that would happen earlier...
7827          */
7828         balance_push_set(cpu, false);
7829
7830 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7831         /*
7832          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
7833          */
7834         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
7835                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
7836 #endif
7837         set_cpu_active(cpu, true);
7838
7839         if (sched_smp_initialized) {
7840                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7841                 cpuset_cpu_active();
7842         }
7843
7844         /*
7845          * Put the rq online, if not already. This happens:
7846          *
7847          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7848          *    after all CPUs have been brought up.
7849          *
7850          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7851          *    domains.
7852          */
7853         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7854         if (rq->rd) {
7855                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7856                 set_rq_online(rq);
7857         }
7858         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7859
7860         return 0;
7861 }
7862
7863 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7864 {
7865         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7866         struct rq_flags rf;
7867         int ret;
7868
7869         /*
7870          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
7871          * load balancing when not active
7872          */
7873         nohz_balance_exit_idle(rq);
7874
7875         set_cpu_active(cpu, false);
7876
7877         /*
7878          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
7879          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
7880          * push those tasks away until this gets cleared, see
7881          * sched_cpu_dying().
7882          */
7883         balance_push_set(cpu, true);
7884
7885         /*
7886          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
7887          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
7888          * all new such users will observe it.
7889          *
7890          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
7891          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
7892          *
7893          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7894          */
7895         synchronize_rcu();
7896
7897         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7898         if (rq->rd) {
7899                 update_rq_clock(rq);
7900                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7901                 set_rq_offline(rq);
7902         }
7903         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7904
7905 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7906         /*
7907          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
7908          */
7909         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
7910                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
7911 #endif
7912
7913         if (!sched_smp_initialized)
7914                 return 0;
7915
7916         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7917         if (ret) {
7918                 balance_push_set(cpu, false);
7919                 set_cpu_active(cpu, true);
7920                 return ret;
7921         }
7922         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7923         return 0;
7924 }
7925
7926 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7927 {
7928         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7929
7930         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7931         update_max_interval();
7932 }
7933
7934 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7935 {
7936         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7937         sched_tick_start(cpu);
7938         return 0;
7939 }
7940
7941 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7942
7943 /*
7944  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
7945  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
7946  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
7947  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
7948  * any of those which might be on the way out are gone.
7949  *
7950  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
7951  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
7952  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
7953  */
7954 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
7955 {
7956         balance_hotplug_wait();
7957         return 0;
7958 }
7959
7960 /*
7961  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
7962  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
7963  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
7964  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
7965  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
7966  *
7967  * Also see the comment "Global load-average calculations".
7968  */
7969 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
7970 {
7971         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
7972
7973         if (delta)
7974                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
7975 }
7976
7977 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
7978 {
7979         struct task_struct *g, *p;
7980         int cpu = cpu_of(rq);
7981
7982         lockdep_assert_held(&rq->lock);
7983
7984         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
7985         for_each_process_thread(g, p) {
7986                 if (task_cpu(p) != cpu)
7987                         continue;
7988
7989                 if (!task_on_rq_queued(p))
7990                         continue;
7991
7992                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
7993         }
7994 }
7995
7996 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7997 {
7998         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7999         struct rq_flags rf;
8000
8001         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
8002         sched_tick_stop(cpu);
8003
8004         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8005         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
8006                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
8007                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
8008         }
8009         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8010
8011         /*
8012          * Now that the CPU is offline, make sure we're welcome
8013          * to new tasks once we come back up.
8014          */
8015         balance_push_set(cpu, false);
8016
8017         calc_load_migrate(rq);
8018         update_max_interval();
8019         hrtick_clear(rq);
8020         return 0;
8021 }
8022 #endif
8023
8024 void __init sched_init_smp(void)
8025 {
8026         sched_init_numa();
8027
8028         /*
8029          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
8030          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
8031          * happen.
8032          */
8033         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8034         sched_init_domains(cpu_active_mask);
8035         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8036
8037         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8038         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
8039                 BUG();
8040         sched_init_granularity();
8041
8042         init_sched_rt_class();
8043         init_sched_dl_class();
8044
8045         sched_smp_initialized = true;
8046 }
8047
8048 static int __init migration_init(void)
8049 {
8050         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
8051         return 0;
8052 }
8053 early_initcall(migration_init);
8054
8055 #else
8056 void __init sched_init_smp(void)
8057 {
8058         sched_init_granularity();
8059 }
8060 #endif /* CONFIG_SMP */
8061
8062 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8063 {
8064         return in_lock_functions(addr) ||
8065                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8066                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8067 }
8068
8069 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8070 /*
8071  * Default task group.
8072  * Every task in system belongs to this group at bootup.
8073  */
8074 struct task_group root_task_group;
8075 LIST_HEAD(task_groups);
8076
8077 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
8078 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
8079 #endif
8080
8081 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
8082 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
8083
8084 void __init sched_init(void)
8085 {
8086         unsigned long ptr = 0;
8087         int i;
8088
8089         /* Make sure the linker didn't screw up */
8090         BUG_ON(&idle_sched_class + 1 != &fair_sched_class ||
8091                &fair_sched_class + 1 != &rt_sched_class ||
8092                &rt_sched_class + 1   != &dl_sched_class);
8093 #ifdef CONFIG_SMP
8094         BUG_ON(&dl_sched_class + 1 != &stop_sched_class);
8095 #endif
8096
8097         wait_bit_init();
8098
8099 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8100         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8101 #endif
8102 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8103         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8104 #endif
8105         if (ptr) {
8106                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
8107
8108 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8109                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8110                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8111
8112                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8113                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8114
8115                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
8116                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8117 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8118 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8119                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8120                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8121
8122                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8123                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8124
8125 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8126         }
8127 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8128         for_each_possible_cpu(i) {
8129                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8130                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8131                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8132                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8133         }
8134 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8135
8136         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8137         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8138
8139 #ifdef CONFIG_SMP
8140         init_defrootdomain();
8141 #endif
8142
8143 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8144         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8145                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8146 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8147
8148 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8149         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
8150
8151         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8152         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8153         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
8154         autogroup_init(&init_task);
8155 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8156
8157         for_each_possible_cpu(i) {
8158                 struct rq *rq;
8159
8160                 rq = cpu_rq(i);
8161                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8162                 rq->nr_running = 0;
8163                 rq->calc_load_active = 0;
8164                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8165                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8166                 init_rt_rq(&rq->rt);
8167                 init_dl_rq(&rq->dl);
8168 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8169                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8170                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
8171                 /*
8172                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
8173                  *
8174                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8175                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
8176                  * system CPU resource is divided among the tasks of
8177                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8178                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8179                  * (se->load.weight).
8180                  *
8181                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8182                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8183                  * then A0's share of the CPU resource is:
8184                  *
8185                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8186                  *
8187                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8188                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8189                  */
8190                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8191 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8192
8193                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8194 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8195                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8196 #endif
8197 #ifdef CONFIG_SMP
8198                 rq->sd = NULL;
8199                 rq->rd = NULL;
8200                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
8201                 rq->balance_callback = NULL;
8202                 rq->active_balance = 0;
8203                 rq->next_balance = jiffies;
8204                 rq->push_cpu = 0;
8205                 rq->cpu = i;
8206                 rq->online = 0;
8207                 rq->idle_stamp = 0;
8208                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8209                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
8210
8211                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
8212
8213                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8214 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
8215                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
8216                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
8217
8218                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
8219 #endif
8220 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8221                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
8222 #endif
8223 #endif /* CONFIG_SMP */
8224                 hrtick_rq_init(rq);
8225                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8226         }
8227
8228         set_load_weight(&init_task, false);
8229
8230         /*
8231          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8232          */
8233         mmgrab(&init_mm);
8234         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8235
8236         /*
8237          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8238          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8239          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8240          * when this runqueue becomes "idle".
8241          */
8242         init_idle(current, smp_processor_id());
8243
8244         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8245
8246 #ifdef CONFIG_SMP
8247         idle_thread_set_boot_cpu();
8248 #endif
8249         init_sched_fair_class();
8250
8251         init_schedstats();
8252
8253         psi_init();
8254
8255         init_uclamp();
8256
8257         scheduler_running = 1;
8258 }
8259
8260 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8261 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8262 {
8263         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
8264
8265         return (nested == preempt_offset);
8266 }
8267
8268 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8269 {
8270         /*
8271          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
8272          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
8273          * otherwise we will destroy state.
8274          */
8275         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
8276                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
8277                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
8278                         current->state,
8279                         (void *)current->task_state_change,
8280                         (void *)current->task_state_change);
8281
8282         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
8283 }
8284 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8285
8286 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8287 {
8288         /* Ratelimiting timestamp: */
8289         static unsigned long prev_jiffy;
8290
8291         unsigned long preempt_disable_ip;
8292
8293         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
8294         rcu_sleep_check();
8295
8296         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
8297              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
8298             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
8299             oops_in_progress)
8300                 return;
8301
8302         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8303                 return;
8304         prev_jiffy = jiffies;
8305
8306         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
8307         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
8308
8309         printk(KERN_ERR
8310                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8311                         file, line);
8312         printk(KERN_ERR
8313                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
8314                         in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
8315                         current->pid, current->comm);
8316
8317         if (task_stack_end_corrupted(current))
8318                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
8319
8320         debug_show_held_locks(current);
8321         if (irqs_disabled())
8322                 print_irqtrace_events(current);
8323         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
8324             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
8325                 pr_err("Preemption disabled at:");
8326                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
8327         }
8328         dump_stack();
8329         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8330 }
8331 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
8332
8333 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8334 {
8335         static unsigned long prev_jiffy;
8336
8337         if (irqs_disabled())
8338                 return;
8339
8340         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
8341                 return;
8342
8343         if (preempt_count() > preempt_offset)
8344                 return;
8345
8346         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8347                 return;
8348         prev_jiffy = jiffies;
8349
8350         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
8351         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8352                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8353                         current->pid, current->comm);
8354
8355         debug_show_held_locks(current);
8356         dump_stack();
8357         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8358 }
8359 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
8360
8361 #ifdef CONFIG_SMP
8362 void __cant_migrate(const char *file, int line)
8363 {
8364         static unsigned long prev_jiffy;
8365
8366         if (irqs_disabled())
8367                 return;
8368
8369         if (is_migration_disabled(current))
8370                 return;
8371
8372         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
8373                 return;
8374
8375         if (preempt_count() > 0)
8376                 return;
8377
8378         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8379                 return;
8380         prev_jiffy = jiffies;
8381
8382         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
8383         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
8384                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
8385                current->pid, current->comm);
8386
8387         debug_show_held_locks(current);
8388         dump_stack();
8389         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8390 }
8391 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
8392 #endif
8393 #endif
8394
8395 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8396 void normalize_rt_tasks(void)
8397 {
8398         struct task_struct *g, *p;
8399         struct sched_attr attr = {
8400                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
8401         };
8402
8403         read_lock(&tasklist_lock);
8404         for_each_process_thread(g, p) {
8405                 /*
8406                  * Only normalize user tasks:
8407                  */
8408                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
8409                         continue;
8410
8411                 p->se.exec_start = 0;
8412                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
8413                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
8414                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
8415
8416                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
8417                         /*
8418                          * Renice negative nice level userspace
8419                          * tasks back to 0:
8420                          */
8421                         if (task_nice(p) < 0)
8422                                 set_user_nice(p, 0);
8423                         continue;
8424                 }
8425
8426                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
8427         }
8428         read_unlock(&tasklist_lock);
8429 }
8430
8431 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8432
8433 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8434 /*
8435  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8436  *
8437  * They can only be called when the whole system has been
8438  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8439  * activity can take place. Using them for anything else would
8440  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8441  * under any other configuration.
8442  */
8443
8444 /**
8445  * curr_task - return the current task for a given CPU.
8446  * @cpu: the processor in question.
8447  *
8448  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8449  *
8450  * Return: The current task for @cpu.
8451  */
8452 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8453 {
8454         return cpu_curr(cpu);
8455 }
8456
8457 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8458
8459 #ifdef CONFIG_IA64
8460 /**
8461  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
8462  * @cpu: the processor in question.
8463  * @p: the task pointer to set.
8464  *
8465  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8466  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8467  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
8468  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8469  * and caller must save the original value of the current task (see
8470  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8471  * re-starting the system.
8472  *
8473  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8474  */
8475 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8476 {
8477         cpu_curr(cpu) = p;
8478 }
8479
8480 #endif
8481
8482 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8483 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
8484 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
8485
8486 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
8487                                             struct task_group *parent)
8488 {
8489 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8490         enum uclamp_id clamp_id;
8491
8492         for_each_clamp_id(clamp_id) {
8493                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
8494                               uclamp_none(clamp_id), false);
8495                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
8496         }
8497 #endif
8498 }
8499
8500 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
8501 {
8502         free_fair_sched_group(tg);
8503         free_rt_sched_group(tg);
8504         autogroup_free(tg);
8505         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
8506 }
8507
8508 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8509 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8510 {
8511         struct task_group *tg;
8512
8513         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
8514         if (!tg)
8515                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8516
8517         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8518                 goto err;
8519
8520         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8521                 goto err;
8522
8523         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
8524
8525         return tg;
8526
8527 err:
8528         sched_free_group(tg);
8529         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8530 }
8531
8532 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8533 {
8534         unsigned long flags;
8535
8536         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8537         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8538
8539         /* Root should already exist: */
8540         WARN_ON(!parent);
8541
8542         tg->parent = parent;
8543         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8544         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8545         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8546
8547         online_fair_sched_group(tg);
8548 }
8549
8550 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8551 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8552 {
8553         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
8554         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8555 }
8556
8557 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8558 {
8559         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
8560         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
8561 }
8562
8563 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
8564 {
8565         unsigned long flags;
8566
8567         /* End participation in shares distribution: */
8568         unregister_fair_sched_group(tg);
8569
8570         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8571         list_del_rcu(&tg->list);
8572         list_del_rcu(&tg->siblings);
8573         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8574 }
8575
8576 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
8577 {
8578         struct task_group *tg;
8579
8580         /*
8581          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8582          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8583          * to prevent lockdep warnings.
8584          */
8585         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8586                           struct task_group, css);
8587         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8588         tsk->sched_task_group = tg;
8589
8590 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8591         if (tsk->sched_class->task_change_group)
8592                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
8593         else
8594 #endif
8595                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8596 }
8597
8598 /*
8599  * Change task's runqueue when it moves between groups.
8600  *
8601  * The caller of this function should have put the task in its new group by
8602  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
8603  * its new group.
8604  */
8605 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8606 {
8607         int queued, running, queue_flags =
8608                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
8609         struct rq_flags rf;
8610         struct rq *rq;
8611
8612         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
8613         update_rq_clock(rq);
8614
8615         running = task_current(rq, tsk);
8616         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8617
8618         if (queued)
8619                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
8620         if (running)
8621                 put_prev_task(rq, tsk);
8622
8623         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
8624
8625         if (queued)
8626                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
8627         if (running) {
8628                 set_next_task(rq, tsk);
8629                 /*
8630                  * After changing group, the running task may have joined a
8631                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
8632                  * resched to make sure that task can still run.
8633                  */
8634                 resched_curr(rq);
8635         }
8636
8637         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
8638 }
8639
8640 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8641 {
8642         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8643 }
8644
8645 static struct cgroup_subsys_state *
8646 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8647 {
8648         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8649         struct task_group *tg;
8650
8651         if (!parent) {
8652                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8653                 return &root_task_group.css;
8654         }
8655
8656         tg = sched_create_group(parent);
8657         if (IS_ERR(tg))
8658                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8659
8660         return &tg->css;
8661 }
8662
8663 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
8664 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8665 {
8666         struct task_group *tg = css_tg(css);
8667         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8668
8669         if (parent)
8670                 sched_online_group(tg, parent);
8671
8672 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8673         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
8674         cpu_util_update_eff(css);
8675 #endif
8676
8677         return 0;
8678 }
8679
8680 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8681 {
8682         struct task_group *tg = css_tg(css);
8683
8684         sched_offline_group(tg);
8685 }
8686
8687 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8688 {
8689         struct task_group *tg = css_tg(css);
8690
8691         /*
8692          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8693          */
8694         sched_free_group(tg);
8695 }
8696
8697 /*
8698  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
8699  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
8700  */
8701 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8702 {
8703         struct rq_flags rf;
8704         struct rq *rq;
8705
8706         rq = task_rq_lock(task, &rf);
8707
8708         update_rq_clock(rq);
8709         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
8710
8711         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
8712 }
8713
8714 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8715 {
8716         struct task_struct *task;
8717         struct cgroup_subsys_state *css;
8718         int ret = 0;
8719
8720         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8721 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8722                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8723                         return -EINVAL;
8724 #endif
8725                 /*
8726                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
8727                  * running, we're sure to observe its full state.
8728                  */
8729                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
8730                 /*
8731                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
8732                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
8733                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
8734                  */
8735                 if (task->state == TASK_NEW)
8736                         ret = -EINVAL;
8737                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
8738
8739                 if (ret)
8740                         break;
8741         }
8742         return ret;
8743 }
8744
8745 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8746 {
8747         struct task_struct *task;
8748         struct cgroup_subsys_state *css;
8749
8750         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8751                 sched_move_task(task);
8752 }
8753
8754 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8755 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
8756 {
8757         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
8758         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
8759         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
8760         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
8761         enum uclamp_id clamp_id;
8762         unsigned int clamps;
8763
8764         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
8765                 uc_parent = css_tg(css)->parent
8766                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
8767
8768                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
8769                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
8770                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
8771                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
8772                         if (uc_parent &&
8773                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
8774                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
8775                         }
8776                 }
8777                 /* Ensure protection is always capped by limit */
8778                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
8779
8780                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
8781                 clamps = 0x0;
8782                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
8783                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
8784                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
8785                                 continue;
8786                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
8787                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
8788                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
8789                 }
8790                 if (!clamps) {
8791                         css = css_rightmost_descendant(css);
8792                         continue;
8793                 }
8794
8795                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
8796                 uclamp_update_active_tasks(css, clamps);
8797         }
8798 }
8799
8800 /*
8801  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
8802  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
8803  * character constant, use two levels of macros.
8804  */
8805 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
8806 #define POW10(exp) _POW10(exp)
8807
8808 struct uclamp_request {
8809 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
8810 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
8811         s64 percent;
8812         u64 util;
8813         int ret;
8814 };
8815
8816 static inline struct uclamp_request
8817 capacity_from_percent(char *buf)
8818 {
8819         struct uclamp_request req = {
8820                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
8821                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
8822                 .ret = 0,
8823         };
8824
8825         buf = strim(buf);
8826         if (strcmp(buf, "max")) {
8827                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
8828                                              &req.percent);
8829                 if (req.ret)
8830                         return req;
8831                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
8832                         req.ret = -ERANGE;
8833                         return req;
8834                 }
8835
8836                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
8837                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
8838         }
8839
8840         return req;
8841 }
8842
8843 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
8844                                 size_t nbytes, loff_t off,
8845                                 enum uclamp_id clamp_id)
8846 {
8847         struct uclamp_request req;
8848         struct task_group *tg;
8849
8850         req = capacity_from_percent(buf);
8851         if (req.ret)
8852                 return req.ret;
8853
8854         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
8855
8856         mutex_lock(&uclamp_mutex);
8857         rcu_read_lock();
8858
8859         tg = css_tg(of_css(of));
8860         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
8861                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
8862
8863         /*
8864          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
8865          * exact requested value
8866          */
8867         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
8868
8869         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
8870         cpu_util_update_eff(of_css(of));
8871
8872         rcu_read_unlock();
8873         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
8874
8875         return nbytes;
8876 }
8877
8878 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
8879                                     char *buf, size_t nbytes,
8880                                     loff_t off)
8881 {
8882         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
8883 }
8884
8885 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
8886                                     char *buf, size_t nbytes,
8887                                     loff_t off)
8888 {
8889         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
8890 }
8891
8892 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
8893                                     enum uclamp_id clamp_id)
8894 {
8895         struct task_group *tg;
8896         u64 util_clamp;
8897         u64 percent;
8898         u32 rem;
8899
8900         rcu_read_lock();
8901         tg = css_tg(seq_css(sf));
8902         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
8903         rcu_read_unlock();
8904
8905         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
8906                 seq_puts(sf, "max\n");
8907                 return;
8908         }
8909
8910         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
8911         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
8912         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
8913 }
8914
8915 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
8916 {
8917         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
8918         return 0;
8919 }
8920
8921 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
8922 {
8923         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
8924         return 0;
8925 }
8926 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
8927
8928 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8929 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8930                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8931 {
8932         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
8933                 shareval = MAX_SHARES;
8934         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8935 }
8936
8937 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8938                                struct cftype *cft)
8939 {
8940         struct task_group *tg = css_tg(css);
8941
8942         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8943 }
8944
8945 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8946 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8947
8948 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8949 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8950 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
8951 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
8952
8953 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8954
8955 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8956 {
8957         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8958         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8959
8960         if (tg == &root_task_group)
8961                 return -EINVAL;
8962
8963         /*
8964          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8965          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8966          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8967          */
8968         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8969                 return -EINVAL;
8970
8971         /*
8972          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8973          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8974          * feasibility.
8975          */
8976         if (period > max_cfs_quota_period)
8977                 return -EINVAL;
8978
8979         /*
8980          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
8981          */
8982         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
8983                 return -EINVAL;
8984
8985         /*
8986          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8987          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8988          */
8989         get_online_cpus();
8990         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8991         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8992         if (ret)
8993                 goto out_unlock;
8994
8995         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8996         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8997         /*
8998          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8999          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
9000          */
9001         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
9002                 cfs_bandwidth_usage_inc();
9003         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9004         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9005         cfs_b->quota = quota;
9006
9007         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9008
9009         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
9010         if (runtime_enabled)
9011                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9012
9013         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9014
9015         for_each_online_cpu(i) {
9016                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9017                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9018                 struct rq_flags rf;
9019
9020                 rq_lock_irq(rq, &rf);
9021                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9022                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9023
9024                 if (cfs_rq->throttled)
9025                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9026                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
9027         }
9028         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
9029                 cfs_bandwidth_usage_dec();
9030 out_unlock:
9031         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9032         put_online_cpus();
9033
9034         return ret;
9035 }
9036
9037 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9038 {
9039         u64 quota, period;
9040
9041         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9042         if (cfs_quota_us < 0)
9043                 quota = RUNTIME_INF;
9044         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9045                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9046         else
9047                 return -EINVAL;
9048
9049         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9050 }
9051
9052 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9053 {
9054         u64 quota_us;
9055
9056         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
9057                 return -1;
9058
9059         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
9060         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9061
9062         return quota_us;
9063 }
9064
9065 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9066 {
9067         u64 quota, period;
9068
9069         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9070                 return -EINVAL;
9071
9072         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9073         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
9074
9075         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9076 }
9077
9078 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9079 {
9080         u64 cfs_period_us;
9081
9082         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9083         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9084
9085         return cfs_period_us;
9086 }
9087
9088 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9089                                   struct cftype *cft)
9090 {
9091         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
9092 }
9093
9094 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9095                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
9096 {
9097         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
9098 }
9099
9100 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9101                                    struct cftype *cft)
9102 {
9103         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
9104 }
9105
9106 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9107                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
9108 {
9109         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
9110 }
9111
9112 struct cfs_schedulable_data {
9113         struct task_group *tg;
9114         u64 period, quota;
9115 };
9116
9117 /*
9118  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9119  * note: units are usecs
9120  */
9121 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9122                                struct cfs_schedulable_data *d)
9123 {
9124         u64 quota, period;
9125
9126         if (tg == d->tg) {
9127                 period = d->period;
9128                 quota = d->quota;
9129         } else {
9130                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9131                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9132         }
9133
9134         /* note: these should typically be equivalent */
9135         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9136                 return RUNTIME_INF;
9137
9138         return to_ratio(period, quota);
9139 }
9140
9141 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9142 {
9143         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9144         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9145         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9146
9147         if (!tg->parent) {
9148                 quota = RUNTIME_INF;
9149         } else {
9150                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
9151
9152                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9153                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
9154
9155                 /*
9156                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
9157                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
9158                  * limit is set:
9159                  */
9160                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
9161                         quota = min(quota, parent_quota);
9162                 } else {
9163                         if (quota == RUNTIME_INF)
9164                                 quota = parent_quota;
9165                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9166                                 return -EINVAL;
9167                 }
9168         }
9169         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
9170
9171         return 0;
9172 }
9173
9174 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9175 {
9176         int ret;
9177         struct cfs_schedulable_data data = {
9178                 .tg = tg,
9179                 .period = period,
9180                 .quota = quota,
9181         };
9182
9183         if (quota != RUNTIME_INF) {
9184                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9185                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9186         }
9187
9188         rcu_read_lock();
9189         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9190         rcu_read_unlock();
9191
9192         return ret;
9193 }
9194
9195 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
9196 {
9197         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9198         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9199
9200         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
9201         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
9202         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
9203
9204         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
9205                 u64 ws = 0;
9206                 int i;
9207
9208                 for_each_possible_cpu(i)
9209                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
9210
9211                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
9212         }
9213
9214         return 0;
9215 }
9216 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9217 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9218
9219 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9220 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
9221                                 struct cftype *cft, s64 val)
9222 {
9223         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
9224 }
9225
9226 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
9227                                struct cftype *cft)
9228 {
9229         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
9230 }
9231
9232 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
9233                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
9234 {
9235         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
9236 }
9237
9238 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
9239                                    struct cftype *cft)
9240 {
9241         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
9242 }
9243 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9244
9245 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
9246 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9247         {
9248                 .name = "shares",
9249                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9250                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9251         },
9252 #endif
9253 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9254         {
9255                 .name = "cfs_quota_us",
9256                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9257                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9258         },
9259         {
9260                 .name = "cfs_period_us",
9261                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9262                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9263         },
9264         {
9265                 .name = "stat",
9266                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
9267         },
9268 #endif
9269 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9270         {
9271                 .name = "rt_runtime_us",
9272                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9273                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9274         },
9275         {
9276                 .name = "rt_period_us",
9277                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9278                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9279         },
9280 #endif
9281 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9282         {
9283                 .name = "uclamp.min",
9284                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9285                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
9286                 .write = cpu_uclamp_min_write,
9287         },
9288         {
9289                 .name = "uclamp.max",
9290                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9291                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
9292                 .write = cpu_uclamp_max_write,
9293         },
9294 #endif
9295         { }     /* Terminate */
9296 };
9297
9298 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
9299                                struct cgroup_subsys_state *css)
9300 {
9301 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9302         {
9303                 struct task_group *tg = css_tg(css);
9304                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9305                 u64 throttled_usec;
9306
9307                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
9308                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
9309
9310                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
9311                            "nr_throttled %d\n"
9312                            "throttled_usec %llu\n",
9313                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
9314                            throttled_usec);
9315         }
9316 #endif
9317         return 0;
9318 }
9319
9320 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9321 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9322                                struct cftype *cft)
9323 {
9324         struct task_group *tg = css_tg(css);
9325         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
9326
9327         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
9328 }
9329
9330 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9331                                 struct cftype *cft, u64 weight)
9332 {
9333         /*
9334          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
9335          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
9336          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
9337          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
9338          * the original value over the entire range.
9339          */
9340         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
9341                 return -ERANGE;
9342
9343         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
9344
9345         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
9346 }
9347
9348 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9349                                     struct cftype *cft)
9350 {
9351         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
9352         int last_delta = INT_MAX;
9353         int prio, delta;
9354
9355         /* find the closest nice value to the current weight */
9356         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
9357                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
9358                 if (delta >= last_delta)
9359                         break;
9360                 last_delta = delta;
9361         }
9362
9363         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
9364 }
9365
9366 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9367                                      struct cftype *cft, s64 nice)
9368 {
9369         unsigned long weight;
9370         int idx;
9371
9372         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
9373                 return -ERANGE;
9374
9375         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
9376         idx = array_index_nospec(idx, 40);
9377         weight = sched_prio_to_weight[idx];
9378
9379         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
9380 }
9381 #endif
9382
9383 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
9384                                                   long period, long quota)
9385 {
9386         if (quota < 0)
9387                 seq_puts(sf, "max");
9388         else
9389                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
9390
9391         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
9392 }
9393
9394 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
9395 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
9396                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
9397 {
9398         char tok[21];   /* U64_MAX */
9399
9400         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
9401                 return -EINVAL;
9402
9403         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
9404
9405         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
9406                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
9407         else if (!strcmp(tok, "max"))
9408                 *quotap = RUNTIME_INF;
9409         else
9410                 return -EINVAL;
9411
9412         return 0;
9413 }
9414
9415 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9416 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
9417 {
9418         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9419
9420         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
9421         return 0;
9422 }
9423
9424 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
9425                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
9426 {
9427         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
9428         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
9429         u64 quota;
9430         int ret;
9431
9432         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
9433         if (!ret)
9434                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9435         return ret ?: nbytes;
9436 }
9437 #endif
9438
9439 static struct cftype cpu_files[] = {
9440 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9441         {
9442                 .name = "weight",
9443                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9444                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
9445                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
9446         },
9447         {
9448                 .name = "weight.nice",
9449                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9450                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
9451                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
9452         },
9453 #endif
9454 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9455         {
9456                 .name = "max",
9457                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9458                 .seq_show = cpu_max_show,
9459                 .write = cpu_max_write,
9460         },
9461 #endif
9462 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9463         {
9464                 .name = "uclamp.min",
9465                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9466                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
9467                 .write = cpu_uclamp_min_write,
9468         },
9469         {
9470                 .name = "uclamp.max",
9471                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9472                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
9473                 .write = cpu_uclamp_max_write,
9474         },
9475 #endif
9476         { }     /* terminate */
9477 };
9478
9479 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
9480         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
9481         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
9482         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
9483         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
9484         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
9485         .fork           = cpu_cgroup_fork,
9486         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9487         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9488         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
9489         .dfl_cftypes    = cpu_files,
9490         .early_init     = true,
9491         .threaded       = true,
9492 };
9493
9494 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9495
9496 void dump_cpu_task(int cpu)
9497 {
9498         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
9499         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
9500 }
9501
9502 /*
9503  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
9504  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
9505  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
9506  * that remained on nice 0.
9507  *
9508  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
9509  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
9510  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
9511  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
9512  * the relative distance between them is ~25%.)
9513  */
9514 const int sched_prio_to_weight[40] = {
9515  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
9516  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
9517  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
9518  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
9519  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
9520  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
9521  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
9522  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
9523 };
9524
9525 /*
9526  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
9527  *
9528  * In cases where the weight does not change often, we can use the
9529  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
9530  * into multiplications:
9531  */
9532 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
9533  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
9534  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
9535  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
9536  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
9537  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
9538  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
9539  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
9540  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
9541 };
9542
9543 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
9544 {
9545         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
9546 }