Merge branch 'perf-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  */
8 #include <linux/sched.h>
9 #include <linux/sched/clock.h>
10 #include <uapi/linux/sched/types.h>
11 #include <linux/sched/loadavg.h>
12 #include <linux/sched/hotplug.h>
13 #include <linux/wait_bit.h>
14 #include <linux/cpuset.h>
15 #include <linux/delayacct.h>
16 #include <linux/init_task.h>
17 #include <linux/context_tracking.h>
18 #include <linux/rcupdate_wait.h>
19 #include <linux/compat.h>
20
21 #include <linux/blkdev.h>
22 #include <linux/kprobes.h>
23 #include <linux/mmu_context.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/nmi.h>
26 #include <linux/prefetch.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/syscalls.h>
30 #include <linux/sched/isolation.h>
31
32 #include <asm/switch_to.h>
33 #include <asm/tlb.h>
34 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
35 #include <asm/paravirt.h>
36 #endif
37
38 #include "sched.h"
39 #include "../workqueue_internal.h"
40 #include "../smpboot.h"
41
42 #define CREATE_TRACE_POINTS
43 #include <trace/events/sched.h>
44
45 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
46
47 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
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 average the RT time consumption, measured
71  * in ms.
72  *
73  * default: 1s
74  */
75 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
76
77 /*
78  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
79  * default: 1s
80  */
81 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
82
83 __read_mostly int scheduler_running;
84
85 /*
86  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
87  * default: 0.95s
88  */
89 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
90
91 /*
92  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
93  */
94 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
95         __acquires(rq->lock)
96 {
97         struct rq *rq;
98
99         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
100
101         for (;;) {
102                 rq = task_rq(p);
103                 raw_spin_lock(&rq->lock);
104                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
105                         rq_pin_lock(rq, rf);
106                         return rq;
107                 }
108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
109
110                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
111                         cpu_relax();
112         }
113 }
114
115 /*
116  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
117  */
118 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
119         __acquires(p->pi_lock)
120         __acquires(rq->lock)
121 {
122         struct rq *rq;
123
124         for (;;) {
125                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
126                 rq = task_rq(p);
127                 raw_spin_lock(&rq->lock);
128                 /*
129                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
130                  *
131                  *      ACQUIRE (rq->lock)
132                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
133                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
134                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
135                  *                                      [L] ->on_rq
136                  *      RELEASE (rq->lock)
137                  *
138                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
139                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
140                  *
141                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock, the acquire will
142                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
143                  */
144                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
145                         rq_pin_lock(rq, rf);
146                         return rq;
147                 }
148                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
149                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
150
151                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
152                         cpu_relax();
153         }
154 }
155
156 /*
157  * RQ-clock updating methods:
158  */
159
160 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
161 {
162 /*
163  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
164  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
165  */
166 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
167         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
168 #endif
169 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
170         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
171
172         /*
173          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
174          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
175          * {soft,}irq region.
176          *
177          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
178          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
179          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
180          * monotonic.
181          *
182          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
183          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
184          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
185          * atomic ops.
186          */
187         if (irq_delta > delta)
188                 irq_delta = delta;
189
190         rq->prev_irq_time += irq_delta;
191         delta -= irq_delta;
192 #endif
193 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
194         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
195                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
196                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
197
198                 if (unlikely(steal > delta))
199                         steal = delta;
200
201                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
202                 delta -= steal;
203         }
204 #endif
205
206         rq->clock_task += delta;
207
208 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
209         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
210                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
211 #endif
212 }
213
214 void update_rq_clock(struct rq *rq)
215 {
216         s64 delta;
217
218         lockdep_assert_held(&rq->lock);
219
220         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
221                 return;
222
223 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
224         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
225                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
226         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
227 #endif
228
229         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
230         if (delta < 0)
231                 return;
232         rq->clock += delta;
233         update_rq_clock_task(rq, delta);
234 }
235
236
237 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
238 /*
239  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
240  */
241
242 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
243 {
244         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
245                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
246 }
247
248 /*
249  * High-resolution timer tick.
250  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
251  */
252 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
253 {
254         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
255         struct rq_flags rf;
256
257         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
258
259         rq_lock(rq, &rf);
260         update_rq_clock(rq);
261         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
262         rq_unlock(rq, &rf);
263
264         return HRTIMER_NORESTART;
265 }
266
267 #ifdef CONFIG_SMP
268
269 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
270 {
271         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
272
273         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
274 }
275
276 /*
277  * called from hardirq (IPI) context
278  */
279 static void __hrtick_start(void *arg)
280 {
281         struct rq *rq = arg;
282         struct rq_flags rf;
283
284         rq_lock(rq, &rf);
285         __hrtick_restart(rq);
286         rq->hrtick_csd_pending = 0;
287         rq_unlock(rq, &rf);
288 }
289
290 /*
291  * Called to set the hrtick timer state.
292  *
293  * called with rq->lock held and irqs disabled
294  */
295 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
296 {
297         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
298         ktime_t time;
299         s64 delta;
300
301         /*
302          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
303          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
304          */
305         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
306         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
307
308         hrtimer_set_expires(timer, time);
309
310         if (rq == this_rq()) {
311                 __hrtick_restart(rq);
312         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
313                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
314                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
315         }
316 }
317
318 #else
319 /*
320  * Called to set the hrtick timer state.
321  *
322  * called with rq->lock held and irqs disabled
323  */
324 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
325 {
326         /*
327          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
328          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
329          */
330         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
331         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
332                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
333 }
334 #endif /* CONFIG_SMP */
335
336 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
337 {
338 #ifdef CONFIG_SMP
339         rq->hrtick_csd_pending = 0;
340
341         rq->hrtick_csd.flags = 0;
342         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
343         rq->hrtick_csd.info = rq;
344 #endif
345
346         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
347         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
348 }
349 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
350 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
351 {
352 }
353
354 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
355 {
356 }
357 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
358
359 /*
360  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
361  */
362 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
363         ({                                                              \
364                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
365                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
366                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
367                                                                         \
368                 for (;;) {                                              \
369                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
370                         if (_old == _val)                               \
371                                 break;                                  \
372                         _val = _old;                                    \
373                 }                                                       \
374         _old;                                                           \
375 })
376
377 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
378 /*
379  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
380  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
381  * spurious IPIs.
382  */
383 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
384 {
385         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
386         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
387 }
388
389 /*
390  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
391  *
392  * If this returns true, then the idle task promises to call
393  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
394  */
395 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
396 {
397         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
398         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
399
400         for (;;) {
401                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
402                         return false;
403                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
404                         return true;
405                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
406                 if (old == val)
407                         break;
408                 val = old;
409         }
410         return true;
411 }
412
413 #else
414 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
415 {
416         set_tsk_need_resched(p);
417         return true;
418 }
419
420 #ifdef CONFIG_SMP
421 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
422 {
423         return false;
424 }
425 #endif
426 #endif
427
428 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
429 {
430         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
431
432         /*
433          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
434          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
435          * wakeup due to that.
436          *
437          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
438          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
439          */
440         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
441                 return;
442
443         get_task_struct(task);
444
445         /*
446          * The head is context local, there can be no concurrency.
447          */
448         *head->lastp = node;
449         head->lastp = &node->next;
450 }
451
452 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
453 {
454         struct wake_q_node *node = head->first;
455
456         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
457                 struct task_struct *task;
458
459                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
460                 BUG_ON(!task);
461                 /* Task can safely be re-inserted now: */
462                 node = node->next;
463                 task->wake_q.next = NULL;
464
465                 /*
466                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
467                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
468                  */
469                 wake_up_process(task);
470                 put_task_struct(task);
471         }
472 }
473
474 /*
475  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
476  *
477  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
478  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
479  * the target CPU.
480  */
481 void resched_curr(struct rq *rq)
482 {
483         struct task_struct *curr = rq->curr;
484         int cpu;
485
486         lockdep_assert_held(&rq->lock);
487
488         if (test_tsk_need_resched(curr))
489                 return;
490
491         cpu = cpu_of(rq);
492
493         if (cpu == smp_processor_id()) {
494                 set_tsk_need_resched(curr);
495                 set_preempt_need_resched();
496                 return;
497         }
498
499         if (set_nr_and_not_polling(curr))
500                 smp_send_reschedule(cpu);
501         else
502                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
503 }
504
505 void resched_cpu(int cpu)
506 {
507         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
508         unsigned long flags;
509
510         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
511         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
512                 resched_curr(rq);
513         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
514 }
515
516 #ifdef CONFIG_SMP
517 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
518 /*
519  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
520  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
521  *
522  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
523  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
524  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
525  */
526 int get_nohz_timer_target(void)
527 {
528         int i, cpu = smp_processor_id();
529         struct sched_domain *sd;
530
531         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
532                 return cpu;
533
534         rcu_read_lock();
535         for_each_domain(cpu, sd) {
536                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
537                         if (cpu == i)
538                                 continue;
539
540                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
541                                 cpu = i;
542                                 goto unlock;
543                         }
544                 }
545         }
546
547         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
548                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
549 unlock:
550         rcu_read_unlock();
551         return cpu;
552 }
553
554 /*
555  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
556  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
557  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
558  * idle system the next event might even be infinite time into the
559  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
560  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
561  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
562  * wheel for the next timer event.
563  */
564 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
565 {
566         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
567
568         if (cpu == smp_processor_id())
569                 return;
570
571         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
572                 smp_send_reschedule(cpu);
573         else
574                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
575 }
576
577 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
578 {
579         /*
580          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
581          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
582          * If needed we can still optimize that later with an
583          * empty IRQ.
584          */
585         if (cpu_is_offline(cpu))
586                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
587         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
588                 if (cpu != smp_processor_id() ||
589                     tick_nohz_tick_stopped())
590                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
591                 return true;
592         }
593
594         return false;
595 }
596
597 /*
598  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
599  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
600  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
601  */
602 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
603 {
604         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
605                 wake_up_idle_cpu(cpu);
606 }
607
608 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
609 {
610         int cpu = smp_processor_id();
611
612         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
613                 return false;
614
615         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
616                 return true;
617
618         /*
619          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
620          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
621          */
622         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
623         return false;
624 }
625
626 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
627
628 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
629 {
630         return false;
631 }
632
633 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
634
635 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
636 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
637 {
638         int fifo_nr_running;
639
640         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
641         if (rq->dl.dl_nr_running)
642                 return false;
643
644         /*
645          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
646          * actual RR behaviour.
647          */
648         if (rq->rt.rr_nr_running) {
649                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
650                         return true;
651                 else
652                         return false;
653         }
654
655         /*
656          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
657          * forced preemption between FIFO tasks.
658          */
659         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
660         if (fifo_nr_running)
661                 return true;
662
663         /*
664          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
665          * if there's more than one we need the tick for involuntary
666          * preemption.
667          */
668         if (rq->nr_running > 1)
669                 return false;
670
671         return true;
672 }
673 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
674
675 void sched_avg_update(struct rq *rq)
676 {
677         s64 period = sched_avg_period();
678
679         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
680                 /*
681                  * Inline assembly required to prevent the compiler
682                  * optimising this loop into a divmod call.
683                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
684                  */
685                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
686                 rq->age_stamp += period;
687                 rq->rt_avg /= 2;
688         }
689 }
690
691 #endif /* CONFIG_SMP */
692
693 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
694                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
695 /*
696  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
697  * node and @up when leaving it for the final time.
698  *
699  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
700  */
701 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
702                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
703 {
704         struct task_group *parent, *child;
705         int ret;
706
707         parent = from;
708
709 down:
710         ret = (*down)(parent, data);
711         if (ret)
712                 goto out;
713         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
714                 parent = child;
715                 goto down;
716
717 up:
718                 continue;
719         }
720         ret = (*up)(parent, data);
721         if (ret || parent == from)
722                 goto out;
723
724         child = parent;
725         parent = parent->parent;
726         if (parent)
727                 goto up;
728 out:
729         return ret;
730 }
731
732 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
733 {
734         return 0;
735 }
736 #endif
737
738 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
739 {
740         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
741         struct load_weight *load = &p->se.load;
742
743         /*
744          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
745          */
746         if (idle_policy(p->policy)) {
747                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
748                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
749                 return;
750         }
751
752         /*
753          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
754          * weight
755          */
756         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
757                 reweight_task(p, prio);
758         } else {
759                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
760                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
761         }
762 }
763
764 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
765 {
766         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
767                 update_rq_clock(rq);
768
769         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
770                 sched_info_queued(rq, p);
771
772         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
773 }
774
775 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
778                 update_rq_clock(rq);
779
780         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
781                 sched_info_dequeued(rq, p);
782
783         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
784 }
785
786 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
787 {
788         if (task_contributes_to_load(p))
789                 rq->nr_uninterruptible--;
790
791         enqueue_task(rq, p, flags);
792 }
793
794 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
795 {
796         if (task_contributes_to_load(p))
797                 rq->nr_uninterruptible++;
798
799         dequeue_task(rq, p, flags);
800 }
801
802 /*
803  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
804  */
805 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
806 {
807         return p->static_prio;
808 }
809
810 /*
811  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
812  * without taking RT-inheritance into account. Might be
813  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
814  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
815  * estimator recalculates.
816  */
817 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
818 {
819         int prio;
820
821         if (task_has_dl_policy(p))
822                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
823         else if (task_has_rt_policy(p))
824                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
825         else
826                 prio = __normal_prio(p);
827         return prio;
828 }
829
830 /*
831  * Calculate the current priority, i.e. the priority
832  * taken into account by the scheduler. This value might
833  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
834  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
835  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
836  */
837 static int effective_prio(struct task_struct *p)
838 {
839         p->normal_prio = normal_prio(p);
840         /*
841          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
842          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
843          * to the normal priority:
844          */
845         if (!rt_prio(p->prio))
846                 return p->normal_prio;
847         return p->prio;
848 }
849
850 /**
851  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
852  * @p: the task in question.
853  *
854  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
855  */
856 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
857 {
858         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
859 }
860
861 /*
862  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
863  * use the balance_callback list if you want balancing.
864  *
865  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
866  * balance_callback().
867  */
868 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
869                                        const struct sched_class *prev_class,
870                                        int oldprio)
871 {
872         if (prev_class != p->sched_class) {
873                 if (prev_class->switched_from)
874                         prev_class->switched_from(rq, p);
875
876                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
877         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
878                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
879 }
880
881 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
882 {
883         const struct sched_class *class;
884
885         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
886                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
887         } else {
888                 for_each_class(class) {
889                         if (class == rq->curr->sched_class)
890                                 break;
891                         if (class == p->sched_class) {
892                                 resched_curr(rq);
893                                 break;
894                         }
895                 }
896         }
897
898         /*
899          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
900          * this case, we can save a useless back to back clock update.
901          */
902         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
903                 rq_clock_skip_update(rq, true);
904 }
905
906 #ifdef CONFIG_SMP
907 /*
908  * This is how migration works:
909  *
910  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
911  *    stop_one_cpu().
912  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
913  *    off the CPU)
914  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
915  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
916  *    it and puts it into the right queue.
917  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
918  *    is done.
919  */
920
921 /*
922  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
923  *
924  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
925  */
926 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
927                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
928 {
929         lockdep_assert_held(&rq->lock);
930
931         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
932         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
933         set_task_cpu(p, new_cpu);
934         rq_unlock(rq, rf);
935
936         rq = cpu_rq(new_cpu);
937
938         rq_lock(rq, rf);
939         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
940         enqueue_task(rq, p, 0);
941         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
942         check_preempt_curr(rq, p, 0);
943
944         return rq;
945 }
946
947 struct migration_arg {
948         struct task_struct *task;
949         int dest_cpu;
950 };
951
952 /*
953  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
954  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
955  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
956  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
957  *
958  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
959  * as the task is no longer on this CPU.
960  */
961 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
962                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
963 {
964         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
965                 if (unlikely(!cpu_online(dest_cpu)))
966                         return rq;
967         } else {
968                 if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
969                         return rq;
970         }
971
972         /* Affinity changed (again). */
973         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
974                 return rq;
975
976         update_rq_clock(rq);
977         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
978
979         return rq;
980 }
981
982 /*
983  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
984  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
985  * 'pushing' onto another runqueue.
986  */
987 static int migration_cpu_stop(void *data)
988 {
989         struct migration_arg *arg = data;
990         struct task_struct *p = arg->task;
991         struct rq *rq = this_rq();
992         struct rq_flags rf;
993
994         /*
995          * The original target CPU might have gone down and we might
996          * be on another CPU but it doesn't matter.
997          */
998         local_irq_disable();
999         /*
1000          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1001          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1002          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1003          */
1004         sched_ttwu_pending();
1005
1006         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1007         rq_lock(rq, &rf);
1008         /*
1009          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1010          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1011          * we're holding p->pi_lock.
1012          */
1013         if (task_rq(p) == rq) {
1014                 if (task_on_rq_queued(p))
1015                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
1016                 else
1017                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1018         }
1019         rq_unlock(rq, &rf);
1020         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1021
1022         local_irq_enable();
1023         return 0;
1024 }
1025
1026 /*
1027  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1028  * actually call this function.
1029  */
1030 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1031 {
1032         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1033         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1034 }
1035
1036 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1037 {
1038         struct rq *rq = task_rq(p);
1039         bool queued, running;
1040
1041         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1042
1043         queued = task_on_rq_queued(p);
1044         running = task_current(rq, p);
1045
1046         if (queued) {
1047                 /*
1048                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1049                  * holding rq->lock.
1050                  */
1051                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1052                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1053         }
1054         if (running)
1055                 put_prev_task(rq, p);
1056
1057         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1058
1059         if (queued)
1060                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1061         if (running)
1062                 set_curr_task(rq, p);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1067  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1068  * is removed from the allowed bitmask.
1069  *
1070  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1071  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1072  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1073  */
1074 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1075                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1076 {
1077         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1078         unsigned int dest_cpu;
1079         struct rq_flags rf;
1080         struct rq *rq;
1081         int ret = 0;
1082
1083         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1084         update_rq_clock(rq);
1085
1086         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1087                 /*
1088                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1089                  */
1090                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1091         }
1092
1093         /*
1094          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1095          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1096          */
1097         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1098                 ret = -EINVAL;
1099                 goto out;
1100         }
1101
1102         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1106                 ret = -EINVAL;
1107                 goto out;
1108         }
1109
1110         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1111
1112         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1113                 /*
1114                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1115                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1116                  */
1117                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1118                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1119                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1120         }
1121
1122         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1123         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1124                 goto out;
1125
1126         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1127         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1128                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1129                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1130                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1131                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1132                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1133                 return 0;
1134         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1135                 /*
1136                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1137                  * afterwards anyway.
1138                  */
1139                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1140         }
1141 out:
1142         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1143
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1148 {
1149         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1152
1153 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1154 {
1155 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1156         /*
1157          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1158          * ttwu() will sort out the placement.
1159          */
1160         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1161                         !p->on_rq);
1162
1163         /*
1164          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1165          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1166          * time relying on p->on_rq.
1167          */
1168         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1169                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1170                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1171
1172 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1173         /*
1174          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1175          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1176          *
1177          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1178          * see task_group().
1179          *
1180          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1181          * task_rq_lock().
1182          */
1183         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1184                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1185 #endif
1186         /*
1187          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1188          */
1189         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1190 #endif
1191
1192         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1193
1194         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1195                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1196                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1197                 p->se.nr_migrations++;
1198                 perf_event_task_migrate(p);
1199         }
1200
1201         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1202 }
1203
1204 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1205 {
1206         if (task_on_rq_queued(p)) {
1207                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1208                 struct rq_flags srf, drf;
1209
1210                 src_rq = task_rq(p);
1211                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1212
1213                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1214                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1215
1216                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1217                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1218                 set_task_cpu(p, cpu);
1219                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1220                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1221                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1222
1223                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1224                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1225
1226         } else {
1227                 /*
1228                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1229                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1230                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1231                  */
1232                 p->wake_cpu = cpu;
1233         }
1234 }
1235
1236 struct migration_swap_arg {
1237         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1238         int src_cpu, dst_cpu;
1239 };
1240
1241 static int migrate_swap_stop(void *data)
1242 {
1243         struct migration_swap_arg *arg = data;
1244         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1245         int ret = -EAGAIN;
1246
1247         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1248                 return -EAGAIN;
1249
1250         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1251         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1252
1253         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1254                         &arg->dst_task->pi_lock);
1255         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1256
1257         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1258                 goto unlock;
1259
1260         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1261                 goto unlock;
1262
1263         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1264                 goto unlock;
1265
1266         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1267                 goto unlock;
1268
1269         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1270         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1271
1272         ret = 0;
1273
1274 unlock:
1275         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1276         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1277         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1278
1279         return ret;
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Cross migrate two tasks
1284  */
1285 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1286 {
1287         struct migration_swap_arg arg;
1288         int ret = -EINVAL;
1289
1290         arg = (struct migration_swap_arg){
1291                 .src_task = cur,
1292                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1293                 .dst_task = p,
1294                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1295         };
1296
1297         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1298                 goto out;
1299
1300         /*
1301          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1302          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1303          */
1304         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1305                 goto out;
1306
1307         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1308                 goto out;
1309
1310         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1311                 goto out;
1312
1313         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1314         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1315
1316 out:
1317         return ret;
1318 }
1319
1320 /*
1321  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1322  *
1323  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1324  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1325  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1326  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1327  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1328  * @p has remained unscheduled the whole time.
1329  *
1330  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1331  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1332  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1333  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1334  * waiting to become inactive.
1335  */
1336 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1337 {
1338         int running, queued;
1339         struct rq_flags rf;
1340         unsigned long ncsw;
1341         struct rq *rq;
1342
1343         for (;;) {
1344                 /*
1345                  * We do the initial early heuristics without holding
1346                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1347                  * the runqueue lock when things look like they will
1348                  * work out!
1349                  */
1350                 rq = task_rq(p);
1351
1352                 /*
1353                  * If the task is actively running on another CPU
1354                  * still, just relax and busy-wait without holding
1355                  * any locks.
1356                  *
1357                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1358                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1359                  * But we don't care, since "task_running()" will
1360                  * return false if the runqueue has changed and p
1361                  * is actually now running somewhere else!
1362                  */
1363                 while (task_running(rq, p)) {
1364                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1365                                 return 0;
1366                         cpu_relax();
1367                 }
1368
1369                 /*
1370                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1371                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1372                  * just go back and repeat.
1373                  */
1374                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1375                 trace_sched_wait_task(p);
1376                 running = task_running(rq, p);
1377                 queued = task_on_rq_queued(p);
1378                 ncsw = 0;
1379                 if (!match_state || p->state == match_state)
1380                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1381                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1382
1383                 /*
1384                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1385                  */
1386                 if (unlikely(!ncsw))
1387                         break;
1388
1389                 /*
1390                  * Was it really running after all now that we
1391                  * checked with the proper locks actually held?
1392                  *
1393                  * Oops. Go back and try again..
1394                  */
1395                 if (unlikely(running)) {
1396                         cpu_relax();
1397                         continue;
1398                 }
1399
1400                 /*
1401                  * It's not enough that it's not actively running,
1402                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1403                  * preempted!
1404                  *
1405                  * So if it was still runnable (but just not actively
1406                  * running right now), it's preempted, and we should
1407                  * yield - it could be a while.
1408                  */
1409                 if (unlikely(queued)) {
1410                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1411
1412                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1413                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1414                         continue;
1415                 }
1416
1417                 /*
1418                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1419                  * runnable, which means that it will never become
1420                  * running in the future either. We're all done!
1421                  */
1422                 break;
1423         }
1424
1425         return ncsw;
1426 }
1427
1428 /***
1429  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1430  * @p: the to-be-kicked thread
1431  *
1432  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1433  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1434  *
1435  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1436  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1437  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1438  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1439  * achieved as well.
1440  */
1441 void kick_process(struct task_struct *p)
1442 {
1443         int cpu;
1444
1445         preempt_disable();
1446         cpu = task_cpu(p);
1447         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1448                 smp_send_reschedule(cpu);
1449         preempt_enable();
1450 }
1451 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1452
1453 /*
1454  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1455  *
1456  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1457  *
1458  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1459  *
1460  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1461  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1462  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1463  *    see it.
1464  *
1465  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1466  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1467  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1468  *    off.
1469  *
1470  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1471  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1472  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1473  * to satisfy the above rules.
1474  */
1475 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1476 {
1477         int nid = cpu_to_node(cpu);
1478         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1479         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1480         int dest_cpu;
1481
1482         /*
1483          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1484          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1485          * select the CPU on the other node.
1486          */
1487         if (nid != -1) {
1488                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1489
1490                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1491                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1492                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1493                                 continue;
1494                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1495                                 return dest_cpu;
1496                 }
1497         }
1498
1499         for (;;) {
1500                 /* Any allowed, online CPU? */
1501                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1502                         if (!(p->flags & PF_KTHREAD) && !cpu_active(dest_cpu))
1503                                 continue;
1504                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1505                                 continue;
1506                         goto out;
1507                 }
1508
1509                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1510                 switch (state) {
1511                 case cpuset:
1512                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1513                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1514                                 state = possible;
1515                                 break;
1516                         }
1517                         /* Fall-through */
1518                 case possible:
1519                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1520                         state = fail;
1521                         break;
1522
1523                 case fail:
1524                         BUG();
1525                         break;
1526                 }
1527         }
1528
1529 out:
1530         if (state != cpuset) {
1531                 /*
1532                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1533                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1534                  * leave kernel.
1535                  */
1536                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1537                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1538                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1539                 }
1540         }
1541
1542         return dest_cpu;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1547  */
1548 static inline
1549 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1550 {
1551         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1552
1553         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1554                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1555         else
1556                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1557
1558         /*
1559          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1560          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1561          * CPU.
1562          *
1563          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1564          *
1565          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1566          *   not worry about this generic constraint ]
1567          */
1568         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
1569                      !cpu_online(cpu)))
1570                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1571
1572         return cpu;
1573 }
1574
1575 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1576 {
1577         s64 diff = sample - *avg;
1578         *avg += diff >> 3;
1579 }
1580
1581 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1582 {
1583         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1584         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1585
1586         if (stop) {
1587                 /*
1588                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1589                  * userspace knows about and won't get confused about.
1590                  *
1591                  * Also, it will make PI more or less work without too
1592                  * much confusion -- but then, stop work should not
1593                  * rely on PI working anyway.
1594                  */
1595                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1596
1597                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1598         }
1599
1600         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1601
1602         if (old_stop) {
1603                 /*
1604                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1605                  * it can die in pieces.
1606                  */
1607                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1608         }
1609 }
1610
1611 #else
1612
1613 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1614                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1615 {
1616         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1617 }
1618
1619 #endif /* CONFIG_SMP */
1620
1621 static void
1622 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1623 {
1624         struct rq *rq;
1625
1626         if (!schedstat_enabled())
1627                 return;
1628
1629         rq = this_rq();
1630
1631 #ifdef CONFIG_SMP
1632         if (cpu == rq->cpu) {
1633                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1634                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1635         } else {
1636                 struct sched_domain *sd;
1637
1638                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1639                 rcu_read_lock();
1640                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1641                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1642                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1643                                 break;
1644                         }
1645                 }
1646                 rcu_read_unlock();
1647         }
1648
1649         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1650                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1651 #endif /* CONFIG_SMP */
1652
1653         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1654         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1655
1656         if (wake_flags & WF_SYNC)
1657                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1658 }
1659
1660 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1661 {
1662         activate_task(rq, p, en_flags);
1663         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1664
1665         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1666         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1667                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1672  */
1673 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1674                            struct rq_flags *rf)
1675 {
1676         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1677         p->state = TASK_RUNNING;
1678         trace_sched_wakeup(p);
1679
1680 #ifdef CONFIG_SMP
1681         if (p->sched_class->task_woken) {
1682                 /*
1683                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1684                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1685                  */
1686                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1687                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1688                 rq_repin_lock(rq, rf);
1689         }
1690
1691         if (rq->idle_stamp) {
1692                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1693                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1694
1695                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1696
1697                 if (rq->avg_idle > max)
1698                         rq->avg_idle = max;
1699
1700                 rq->idle_stamp = 0;
1701         }
1702 #endif
1703 }
1704
1705 static void
1706 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1707                  struct rq_flags *rf)
1708 {
1709         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1710
1711         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1712
1713 #ifdef CONFIG_SMP
1714         if (p->sched_contributes_to_load)
1715                 rq->nr_uninterruptible--;
1716
1717         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1718                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1719 #endif
1720
1721         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1722         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1727  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1728  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1729  * the task is still ->on_rq.
1730  */
1731 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1732 {
1733         struct rq_flags rf;
1734         struct rq *rq;
1735         int ret = 0;
1736
1737         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1738         if (task_on_rq_queued(p)) {
1739                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1740                 update_rq_clock(rq);
1741                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1742                 ret = 1;
1743         }
1744         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1745
1746         return ret;
1747 }
1748
1749 #ifdef CONFIG_SMP
1750 void sched_ttwu_pending(void)
1751 {
1752         struct rq *rq = this_rq();
1753         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1754         struct task_struct *p, *t;
1755         struct rq_flags rf;
1756
1757         if (!llist)
1758                 return;
1759
1760         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1761         update_rq_clock(rq);
1762
1763         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1764                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1765
1766         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1767 }
1768
1769 void scheduler_ipi(void)
1770 {
1771         /*
1772          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1773          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1774          * this IPI.
1775          */
1776         preempt_fold_need_resched();
1777
1778         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1779                 return;
1780
1781         /*
1782          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1783          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1784          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1785          * we do call them.
1786          *
1787          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1788          * properly.
1789          *
1790          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1791          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1792          * somewhat pessimize the simple resched case.
1793          */
1794         irq_enter();
1795         sched_ttwu_pending();
1796
1797         /*
1798          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1799          */
1800         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1801                 this_rq()->idle_balance = 1;
1802                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1803         }
1804         irq_exit();
1805 }
1806
1807 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1808 {
1809         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1810
1811         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1812
1813         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1814                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1815                         smp_send_reschedule(cpu);
1816                 else
1817                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1818         }
1819 }
1820
1821 void wake_up_if_idle(int cpu)
1822 {
1823         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1824         struct rq_flags rf;
1825
1826         rcu_read_lock();
1827
1828         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1829                 goto out;
1830
1831         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1832                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1833         } else {
1834                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1835                 if (is_idle_task(rq->curr))
1836                         smp_send_reschedule(cpu);
1837                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1838                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1839         }
1840
1841 out:
1842         rcu_read_unlock();
1843 }
1844
1845 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1846 {
1847         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1848 }
1849 #endif /* CONFIG_SMP */
1850
1851 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1852 {
1853         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1854         struct rq_flags rf;
1855
1856 #if defined(CONFIG_SMP)
1857         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1858                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1859                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1860                 return;
1861         }
1862 #endif
1863
1864         rq_lock(rq, &rf);
1865         update_rq_clock(rq);
1866         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1867         rq_unlock(rq, &rf);
1868 }
1869
1870 /*
1871  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1872  *
1873  *  MIGRATION
1874  *
1875  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1876  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1877  * execution on its new CPU [c1].
1878  *
1879  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1880  *
1881  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1882  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1883  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1884  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1885  *
1886  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1887  * Note: we only require RCpc transitivity.
1888  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1889  *
1890  * Example:
1891  *
1892  *   CPU0            CPU1            CPU2
1893  *
1894  *   LOCK rq(0)->lock
1895  *   sched-out X
1896  *   sched-in Y
1897  *   UNLOCK rq(0)->lock
1898  *
1899  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1900  *                                   dequeue X
1901  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1902  *
1903  *                                   LOCK rq(1)->lock
1904  *                                   enqueue X
1905  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1906  *
1907  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1908  *                   sched-out Z
1909  *                   sched-in X
1910  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1911  *
1912  *
1913  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1914  *
1915  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1916  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1917  * chain to provide order. Instead we do:
1918  *
1919  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1920  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1921  *
1922  * Example:
1923  *
1924  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1925  *
1926  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1927  *   dequeue X
1928  *   sched-out X
1929  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1930  *
1931  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1932  *                    X->state = WAKING
1933  *                    set_task_cpu(X,2)
1934  *
1935  *                    LOCK rq(2)->lock
1936  *                    enqueue X
1937  *                    X->state = RUNNING
1938  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1939  *
1940  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1941  *                                          sched-out Z
1942  *                                          sched-in X
1943  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1944  *
1945  *                    UNLOCK X->pi_lock
1946  *   UNLOCK rq(0)->lock
1947  *
1948  *
1949  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1950  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1951  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1952  * its wakeup.
1953  *
1954  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1955  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1956  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1957  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1958  *
1959  */
1960
1961 /**
1962  * try_to_wake_up - wake up a thread
1963  * @p: the thread to be awakened
1964  * @state: the mask of task states that can be woken
1965  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1966  *
1967  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1968  *
1969  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1970  *
1971  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1972  * set_current_state().
1973  *
1974  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1975  *         %false otherwise.
1976  */
1977 static int
1978 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1979 {
1980         unsigned long flags;
1981         int cpu, success = 0;
1982
1983         /*
1984          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1985          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1986          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1987          * set_current_state() the waiting thread does.
1988          */
1989         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1990         smp_mb__after_spinlock();
1991         if (!(p->state & state))
1992                 goto out;
1993
1994         trace_sched_waking(p);
1995
1996         /* We're going to change ->state: */
1997         success = 1;
1998         cpu = task_cpu(p);
1999
2000         /*
2001          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
2002          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
2003          * in smp_cond_load_acquire() below.
2004          *
2005          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2006          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
2007          *       UNLOCK rq->lock  -----.
2008          *                              \
2009          *                               +---   RMB
2010          * schedule()                   /
2011          *       LOCK rq->lock    -----'
2012          *       UNLOCK rq->lock
2013          *
2014          * [task p]
2015          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
2016          *
2017          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
2018          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
2019          * current.
2020          */
2021         smp_rmb();
2022         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2023                 goto stat;
2024
2025 #ifdef CONFIG_SMP
2026         /*
2027          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2028          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2029          *
2030          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2031          * from the runqueue.
2032          *
2033          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2034          *      UNLOCK rq->lock
2035          *                      RMB
2036          *      LOCK   rq->lock
2037          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2038          *
2039          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2040          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2041          * task, the second putting it to sleep.
2042          */
2043         smp_rmb();
2044
2045         /*
2046          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2047          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2048          *
2049          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2050          *
2051          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2052          * their previous state and preserve Program Order.
2053          */
2054         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2055
2056         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2057         p->state = TASK_WAKING;
2058
2059         if (p->in_iowait) {
2060                 delayacct_blkio_end(p);
2061                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2062         }
2063
2064         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2065         if (task_cpu(p) != cpu) {
2066                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2067                 set_task_cpu(p, cpu);
2068         }
2069
2070 #else /* CONFIG_SMP */
2071
2072         if (p->in_iowait) {
2073                 delayacct_blkio_end(p);
2074                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2075         }
2076
2077 #endif /* CONFIG_SMP */
2078
2079         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2080 stat:
2081         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2082 out:
2083         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2084
2085         return success;
2086 }
2087
2088 /**
2089  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2090  * @p: the thread to be awakened
2091  * @rf: request-queue flags for pinning
2092  *
2093  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2094  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2095  * the current task.
2096  */
2097 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2098 {
2099         struct rq *rq = task_rq(p);
2100
2101         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2102             WARN_ON_ONCE(p == current))
2103                 return;
2104
2105         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2106
2107         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2108                 /*
2109                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2110                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2111                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2112                  * not yet picked a replacement task.
2113                  */
2114                 rq_unlock(rq, rf);
2115                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2116                 rq_relock(rq, rf);
2117         }
2118
2119         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2120                 goto out;
2121
2122         trace_sched_waking(p);
2123
2124         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2125                 if (p->in_iowait) {
2126                         delayacct_blkio_end(p);
2127                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2128                 }
2129                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2130         }
2131
2132         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2133         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2134 out:
2135         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2136 }
2137
2138 /**
2139  * wake_up_process - Wake up a specific process
2140  * @p: The process to be woken up.
2141  *
2142  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2143  * processes.
2144  *
2145  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2146  *
2147  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2148  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2149  */
2150 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2151 {
2152         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2153 }
2154 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2155
2156 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2157 {
2158         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2159 }
2160
2161 /*
2162  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2163  * p is forked by current.
2164  *
2165  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2166  */
2167 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2168 {
2169         p->on_rq                        = 0;
2170
2171         p->se.on_rq                     = 0;
2172         p->se.exec_start                = 0;
2173         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2174         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2175         p->se.nr_migrations             = 0;
2176         p->se.vruntime                  = 0;
2177         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2178
2179 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2180         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2181 #endif
2182
2183 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2184         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2185         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2186 #endif
2187
2188         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2189         init_dl_task_timer(&p->dl);
2190         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2191         __dl_clear_params(p);
2192
2193         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2194         p->rt.timeout           = 0;
2195         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2196         p->rt.on_rq             = 0;
2197         p->rt.on_list           = 0;
2198
2199 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2200         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2201 #endif
2202
2203 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2204         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2205                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2206                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2207         }
2208
2209         if (clone_flags & CLONE_VM)
2210                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2211         else
2212                 p->numa_preferred_nid = -1;
2213
2214         p->node_stamp = 0ULL;
2215         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2216         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2217         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2218         p->numa_faults = NULL;
2219         p->last_task_numa_placement = 0;
2220         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2221
2222         p->numa_group = NULL;
2223 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2224 }
2225
2226 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2227
2228 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2229
2230 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2231 {
2232         if (enabled)
2233                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2234         else
2235                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2236 }
2237
2238 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2239 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2240                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2241 {
2242         struct ctl_table t;
2243         int err;
2244         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2245
2246         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2247                 return -EPERM;
2248
2249         t = *table;
2250         t.data = &state;
2251         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2252         if (err < 0)
2253                 return err;
2254         if (write)
2255                 set_numabalancing_state(state);
2256         return err;
2257 }
2258 #endif
2259 #endif
2260
2261 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2262
2263 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2264 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2265
2266 static void set_schedstats(bool enabled)
2267 {
2268         if (enabled)
2269                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2270         else
2271                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2272 }
2273
2274 void force_schedstat_enabled(void)
2275 {
2276         if (!schedstat_enabled()) {
2277                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2278                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2279         }
2280 }
2281
2282 static int __init setup_schedstats(char *str)
2283 {
2284         int ret = 0;
2285         if (!str)
2286                 goto out;
2287
2288         /*
2289          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2290          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2291          * variable so init_schedstats() can do it later.
2292          */
2293         if (!strcmp(str, "enable")) {
2294                 __sched_schedstats = true;
2295                 ret = 1;
2296         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2297                 __sched_schedstats = false;
2298                 ret = 1;
2299         }
2300 out:
2301         if (!ret)
2302                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2303
2304         return ret;
2305 }
2306 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2307
2308 static void __init init_schedstats(void)
2309 {
2310         set_schedstats(__sched_schedstats);
2311 }
2312
2313 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2314 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2315                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2316 {
2317         struct ctl_table t;
2318         int err;
2319         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2320
2321         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2322                 return -EPERM;
2323
2324         t = *table;
2325         t.data = &state;
2326         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2327         if (err < 0)
2328                 return err;
2329         if (write)
2330                 set_schedstats(state);
2331         return err;
2332 }
2333 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2334 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2335 static inline void init_schedstats(void) {}
2336 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2337
2338 /*
2339  * fork()/clone()-time setup:
2340  */
2341 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2342 {
2343         unsigned long flags;
2344         int cpu = get_cpu();
2345
2346         __sched_fork(clone_flags, p);
2347         /*
2348          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2349          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2350          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2351          */
2352         p->state = TASK_NEW;
2353
2354         /*
2355          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2356          */
2357         p->prio = current->normal_prio;
2358
2359         /*
2360          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2361          */
2362         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2363                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2364                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2365                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2366                         p->rt_priority = 0;
2367                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2368                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2369
2370                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2371                 set_load_weight(p, false);
2372
2373                 /*
2374                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2375                  * fulfilled its duty:
2376                  */
2377                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2378         }
2379
2380         if (dl_prio(p->prio)) {
2381                 put_cpu();
2382                 return -EAGAIN;
2383         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2384                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2385         } else {
2386                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2387         }
2388
2389         init_entity_runnable_average(&p->se);
2390
2391         /*
2392          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2393          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2394          * is ran before sched_fork().
2395          *
2396          * Silence PROVE_RCU.
2397          */
2398         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2399         /*
2400          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2401          * so use __set_task_cpu().
2402          */
2403         __set_task_cpu(p, cpu);
2404         if (p->sched_class->task_fork)
2405                 p->sched_class->task_fork(p);
2406         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2407
2408 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2409         if (likely(sched_info_on()))
2410                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2411 #endif
2412 #if defined(CONFIG_SMP)
2413         p->on_cpu = 0;
2414 #endif
2415         init_task_preempt_count(p);
2416 #ifdef CONFIG_SMP
2417         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2418         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2419 #endif
2420
2421         put_cpu();
2422         return 0;
2423 }
2424
2425 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2426 {
2427         if (runtime == RUNTIME_INF)
2428                 return BW_UNIT;
2429
2430         /*
2431          * Doing this here saves a lot of checks in all
2432          * the calling paths, and returning zero seems
2433          * safe for them anyway.
2434          */
2435         if (period == 0)
2436                 return 0;
2437
2438         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2439 }
2440
2441 /*
2442  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2443  *
2444  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2445  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2446  * on the runqueue and wakes it.
2447  */
2448 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2449 {
2450         struct rq_flags rf;
2451         struct rq *rq;
2452
2453         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2454         p->state = TASK_RUNNING;
2455 #ifdef CONFIG_SMP
2456         /*
2457          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2458          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2459          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2460          *
2461          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2462          * as we're not fully set-up yet.
2463          */
2464         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2465         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2466 #endif
2467         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2468         update_rq_clock(rq);
2469         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2470
2471         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2472         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2473         trace_sched_wakeup_new(p);
2474         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2475 #ifdef CONFIG_SMP
2476         if (p->sched_class->task_woken) {
2477                 /*
2478                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2479                  * drop it.
2480                  */
2481                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2482                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2483                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2484         }
2485 #endif
2486         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2487 }
2488
2489 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2490
2491 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2492
2493 void preempt_notifier_inc(void)
2494 {
2495         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2496 }
2497 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2498
2499 void preempt_notifier_dec(void)
2500 {
2501         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2502 }
2503 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2504
2505 /**
2506  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2507  * @notifier: notifier struct to register
2508  */
2509 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2510 {
2511         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2512                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2513
2514         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2515 }
2516 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2517
2518 /**
2519  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2520  * @notifier: notifier struct to unregister
2521  *
2522  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2523  */
2524 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2525 {
2526         hlist_del(&notifier->link);
2527 }
2528 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2529
2530 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2531 {
2532         struct preempt_notifier *notifier;
2533
2534         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2535                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2536 }
2537
2538 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2539 {
2540         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2541                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2542 }
2543
2544 static void
2545 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2546                                    struct task_struct *next)
2547 {
2548         struct preempt_notifier *notifier;
2549
2550         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2551                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2552 }
2553
2554 static __always_inline void
2555 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2556                                  struct task_struct *next)
2557 {
2558         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2559                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2560 }
2561
2562 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2563
2564 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2565 {
2566 }
2567
2568 static inline void
2569 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2570                                  struct task_struct *next)
2571 {
2572 }
2573
2574 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2575
2576 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2577 {
2578 #ifdef CONFIG_SMP
2579         /*
2580          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2581          * such that any running task will have this set.
2582          */
2583         next->on_cpu = 1;
2584 #endif
2585 }
2586
2587 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2588 {
2589 #ifdef CONFIG_SMP
2590         /*
2591          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2592          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2593          * finished.
2594          *
2595          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2596          * happen before this.
2597          *
2598          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2599          */
2600         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2601 #endif
2602 }
2603
2604 static inline void
2605 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2606 {
2607         /*
2608          * Since the runqueue lock will be released by the next
2609          * task (which is an invalid locking op but in the case
2610          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2611          * do an early lockdep release here:
2612          */
2613         rq_unpin_lock(rq, rf);
2614         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2615 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2616         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2617         rq->lock.owner = next;
2618 #endif
2619 }
2620
2621 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2622 {
2623         /*
2624          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2625          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2626          * prev into current:
2627          */
2628         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2629         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2630 }
2631
2632 /**
2633  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2634  * @rq: the runqueue preparing to switch
2635  * @prev: the current task that is being switched out
2636  * @next: the task we are going to switch to.
2637  *
2638  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2639  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2640  * switch.
2641  *
2642  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2643  * hooks.
2644  */
2645 static inline void
2646 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2647                     struct task_struct *next)
2648 {
2649         sched_info_switch(rq, prev, next);
2650         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2651         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2652         prepare_task(next);
2653         prepare_arch_switch(next);
2654 }
2655
2656 /**
2657  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2658  * @prev: the thread we just switched away from.
2659  *
2660  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2661  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2662  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2663  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2664  *
2665  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2666  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2667  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2668  * details.)
2669  *
2670  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2671  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2672  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2673  * because prev may have moved to another CPU.
2674  */
2675 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2676         __releases(rq->lock)
2677 {
2678         struct rq *rq = this_rq();
2679         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2680         long prev_state;
2681
2682         /*
2683          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2684          * because it left us after:
2685          *
2686          *      schedule()
2687          *        preempt_disable();                    // 1
2688          *        __schedule()
2689          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2690          *
2691          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2692          */
2693         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2694                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2695                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2696                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2697
2698         rq->prev_mm = NULL;
2699
2700         /*
2701          * A task struct has one reference for the use as "current".
2702          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2703          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2704          * the scheduled task must drop that reference.
2705          *
2706          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2707          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2708          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2709          * transition, resulting in a double drop.
2710          */
2711         prev_state = prev->state;
2712         vtime_task_switch(prev);
2713         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2714         finish_task(prev);
2715         finish_lock_switch(rq);
2716         finish_arch_post_lock_switch();
2717
2718         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2719         /*
2720          * When switching through a kernel thread, the loop in
2721          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2722          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2723          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2724          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2725          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2726          *
2727          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2728          *   provided by mmdrop(),
2729          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2730          */
2731         if (mm) {
2732                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2733                 mmdrop(mm);
2734         }
2735         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2736                 if (prev->sched_class->task_dead)
2737                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2738
2739                 /*
2740                  * Remove function-return probe instances associated with this
2741                  * task and put them back on the free list.
2742                  */
2743                 kprobe_flush_task(prev);
2744
2745                 /* Task is done with its stack. */
2746                 put_task_stack(prev);
2747
2748                 put_task_struct(prev);
2749         }
2750
2751         tick_nohz_task_switch();
2752         return rq;
2753 }
2754
2755 #ifdef CONFIG_SMP
2756
2757 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2758 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2759 {
2760         struct callback_head *head, *next;
2761         void (*func)(struct rq *rq);
2762         unsigned long flags;
2763
2764         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2765         head = rq->balance_callback;
2766         rq->balance_callback = NULL;
2767         while (head) {
2768                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2769                 next = head->next;
2770                 head->next = NULL;
2771                 head = next;
2772
2773                 func(rq);
2774         }
2775         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2776 }
2777
2778 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2779 {
2780         if (unlikely(rq->balance_callback))
2781                 __balance_callback(rq);
2782 }
2783
2784 #else
2785
2786 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2787 {
2788 }
2789
2790 #endif
2791
2792 /**
2793  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2794  * @prev: the thread we just switched away from.
2795  */
2796 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2797         __releases(rq->lock)
2798 {
2799         struct rq *rq;
2800
2801         /*
2802          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2803          * finish_task_switch() for details.
2804          *
2805          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2806          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2807          * PREEMPT_COUNT kernels).
2808          */
2809
2810         rq = finish_task_switch(prev);
2811         balance_callback(rq);
2812         preempt_enable();
2813
2814         if (current->set_child_tid)
2815                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2816 }
2817
2818 /*
2819  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2820  */
2821 static __always_inline struct rq *
2822 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2823                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2824 {
2825         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2826
2827         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2828
2829         mm = next->mm;
2830         oldmm = prev->active_mm;
2831         /*
2832          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2833          * combine the page table reload and the switch backend into
2834          * one hypercall.
2835          */
2836         arch_start_context_switch(prev);
2837
2838         /*
2839          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2840          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2841          * Both of these contain the full memory barrier required by
2842          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2843          * user-space.
2844          */
2845         if (!mm) {
2846                 next->active_mm = oldmm;
2847                 mmgrab(oldmm);
2848                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2849         } else
2850                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2851
2852         if (!prev->mm) {
2853                 prev->active_mm = NULL;
2854                 rq->prev_mm = oldmm;
2855         }
2856
2857         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2858
2859         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2860
2861         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2862         switch_to(prev, next, prev);
2863         barrier();
2864
2865         return finish_task_switch(prev);
2866 }
2867
2868 /*
2869  * nr_running and nr_context_switches:
2870  *
2871  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2872  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2873  */
2874 unsigned long nr_running(void)
2875 {
2876         unsigned long i, sum = 0;
2877
2878         for_each_online_cpu(i)
2879                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2880
2881         return sum;
2882 }
2883
2884 /*
2885  * Check if only the current task is running on the CPU.
2886  *
2887  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2888  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2889  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2890  *
2891  * - from a non-preemptable section (of course)
2892  *
2893  * - from a thread that is bound to a single CPU
2894  *
2895  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2896  */
2897 bool single_task_running(void)
2898 {
2899         return raw_rq()->nr_running == 1;
2900 }
2901 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2902
2903 unsigned long long nr_context_switches(void)
2904 {
2905         int i;
2906         unsigned long long sum = 0;
2907
2908         for_each_possible_cpu(i)
2909                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2910
2911         return sum;
2912 }
2913
2914 /*
2915  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2916  *
2917  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2918  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2919  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2920  *
2921  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2922  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2923  * running and we'd not be idle.
2924  *
2925  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2926  * is broken.
2927  *
2928  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2929  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2930  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2931  * utilising both CPUs.
2932  *
2933  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2934  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2935  *
2936  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2937  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2938  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2939  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2940  *
2941  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2942  */
2943
2944 unsigned long nr_iowait(void)
2945 {
2946         unsigned long i, sum = 0;
2947
2948         for_each_possible_cpu(i)
2949                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2950
2951         return sum;
2952 }
2953
2954 /*
2955  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2956  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2957  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2958  * runnable.
2959  */
2960
2961 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2962 {
2963         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2964         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2965 }
2966
2967 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2968 {
2969         struct rq *rq = this_rq();
2970         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2971         *load = rq->load.weight;
2972 }
2973
2974 #ifdef CONFIG_SMP
2975
2976 /*
2977  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2978  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2979  */
2980 void sched_exec(void)
2981 {
2982         struct task_struct *p = current;
2983         unsigned long flags;
2984         int dest_cpu;
2985
2986         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2987         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2988         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2989                 goto unlock;
2990
2991         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2992                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2993
2994                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2995                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2996                 return;
2997         }
2998 unlock:
2999         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3000 }
3001
3002 #endif
3003
3004 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3005 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
3006
3007 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3008 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
3009
3010 /*
3011  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
3012  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
3013  * we observe a high rate of cache misses in practice.
3014  * Prefetching this data results in improved performance.
3015  */
3016 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
3017 {
3018 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3019         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
3020 #else
3021         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
3022 #endif
3023         prefetch(curr);
3024         prefetch(&curr->exec_start);
3025 }
3026
3027 /*
3028  * Return accounted runtime for the task.
3029  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3030  * pending runtime that have not been accounted yet.
3031  */
3032 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3033 {
3034         struct rq_flags rf;
3035         struct rq *rq;
3036         u64 ns;
3037
3038 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3039         /*
3040          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
3041          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3042          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3043          *
3044          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3045          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3046          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3047          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3048          * been accounted, so we're correct here as well.
3049          */
3050         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3051                 return p->se.sum_exec_runtime;
3052 #endif
3053
3054         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3055         /*
3056          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3057          * project cycles that may never be accounted to this
3058          * thread, breaking clock_gettime().
3059          */
3060         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3061                 prefetch_curr_exec_start(p);
3062                 update_rq_clock(rq);
3063                 p->sched_class->update_curr(rq);
3064         }
3065         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3066         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3067
3068         return ns;
3069 }
3070
3071 /*
3072  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3073  * We call it with interrupts disabled.
3074  */
3075 void scheduler_tick(void)
3076 {
3077         int cpu = smp_processor_id();
3078         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3079         struct task_struct *curr = rq->curr;
3080         struct rq_flags rf;
3081
3082         sched_clock_tick();
3083
3084         rq_lock(rq, &rf);
3085
3086         update_rq_clock(rq);
3087         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3088         cpu_load_update_active(rq);
3089         calc_global_load_tick(rq);
3090
3091         rq_unlock(rq, &rf);
3092
3093         perf_event_task_tick();
3094
3095 #ifdef CONFIG_SMP
3096         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3097         trigger_load_balance(rq);
3098 #endif
3099         rq_last_tick_reset(rq);
3100 }
3101
3102 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3103 /**
3104  * scheduler_tick_max_deferment
3105  *
3106  * Keep at least one tick per second when a single
3107  * active task is running because the scheduler doesn't
3108  * yet completely support full dynticks environment.
3109  *
3110  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3111  * balancing, etc... continue to move forward, even
3112  * with a very low granularity.
3113  *
3114  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3115  */
3116 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3117 {
3118         struct rq *rq = this_rq();
3119         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3120
3121         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3122
3123         if (time_before_eq(next, now))
3124                 return 0;
3125
3126         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3127 }
3128 #endif
3129
3130 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3131                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3132 /*
3133  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3134  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3135  */
3136 static inline void preempt_latency_start(int val)
3137 {
3138         if (preempt_count() == val) {
3139                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3140 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3141                 current->preempt_disable_ip = ip;
3142 #endif
3143                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3144         }
3145 }
3146
3147 void preempt_count_add(int val)
3148 {
3149 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3150         /*
3151          * Underflow?
3152          */
3153         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3154                 return;
3155 #endif
3156         __preempt_count_add(val);
3157 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3158         /*
3159          * Spinlock count overflowing soon?
3160          */
3161         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3162                                 PREEMPT_MASK - 10);
3163 #endif
3164         preempt_latency_start(val);
3165 }
3166 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3167 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3168
3169 /*
3170  * If the value passed in equals to the current preempt count
3171  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3172  */
3173 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3174 {
3175         if (preempt_count() == val)
3176                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3177 }
3178
3179 void preempt_count_sub(int val)
3180 {
3181 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3182         /*
3183          * Underflow?
3184          */
3185         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3186                 return;
3187         /*
3188          * Is the spinlock portion underflowing?
3189          */
3190         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3191                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3192                 return;
3193 #endif
3194
3195         preempt_latency_stop(val);
3196         __preempt_count_sub(val);
3197 }
3198 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3199 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3200
3201 #else
3202 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3203 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3204 #endif
3205
3206 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3207 {
3208 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3209         return p->preempt_disable_ip;
3210 #else
3211         return 0;
3212 #endif
3213 }
3214
3215 /*
3216  * Print scheduling while atomic bug:
3217  */
3218 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3219 {
3220         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3221         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3222
3223         if (oops_in_progress)
3224                 return;
3225
3226         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3227                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3228
3229         debug_show_held_locks(prev);
3230         print_modules();
3231         if (irqs_disabled())
3232                 print_irqtrace_events(prev);
3233         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3234             && in_atomic_preempt_off()) {
3235                 pr_err("Preemption disabled at:");
3236                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3237                 pr_cont("\n");
3238         }
3239         if (panic_on_warn)
3240                 panic("scheduling while atomic\n");
3241
3242         dump_stack();
3243         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3244 }
3245
3246 /*
3247  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3248  */
3249 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3250 {
3251 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3252         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3253                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3254 #endif
3255
3256         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3257                 __schedule_bug(prev);
3258                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3259         }
3260         rcu_sleep_check();
3261
3262         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3263
3264         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3265 }
3266
3267 /*
3268  * Pick up the highest-prio task:
3269  */
3270 static inline struct task_struct *
3271 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3272 {
3273         const struct sched_class *class;
3274         struct task_struct *p;
3275
3276         /*
3277          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3278          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3279          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3280          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3281          */
3282         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3283                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3284                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3285
3286                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3287                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3288                         goto again;
3289
3290                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3291                 if (unlikely(!p))
3292                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3293
3294                 return p;
3295         }
3296
3297 again:
3298         for_each_class(class) {
3299                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3300                 if (p) {
3301                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3302                                 goto again;
3303                         return p;
3304                 }
3305         }
3306
3307         /* The idle class should always have a runnable task: */
3308         BUG();
3309 }
3310
3311 /*
3312  * __schedule() is the main scheduler function.
3313  *
3314  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3315  *
3316  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3317  *
3318  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3319  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3320  *
3321  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3322  *      interrupt handler scheduler_tick().
3323  *
3324  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3325  *      task to the run-queue and that's it.
3326  *
3327  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3328  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3329  *      called on the nearest possible occasion:
3330  *
3331  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3332  *
3333  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3334  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3335  *           spin_unlock()!)
3336  *
3337  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3338  *           preemptible context
3339  *
3340  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3341  *         then at the next:
3342  *
3343  *          - cond_resched() call
3344  *          - explicit schedule() call
3345  *          - return from syscall or exception to user-space
3346  *          - return from interrupt-handler to user-space
3347  *
3348  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3349  */
3350 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3351 {
3352         struct task_struct *prev, *next;
3353         unsigned long *switch_count;
3354         struct rq_flags rf;
3355         struct rq *rq;
3356         int cpu;
3357
3358         cpu = smp_processor_id();
3359         rq = cpu_rq(cpu);
3360         prev = rq->curr;
3361
3362         schedule_debug(prev);
3363
3364         if (sched_feat(HRTICK))
3365                 hrtick_clear(rq);
3366
3367         local_irq_disable();
3368         rcu_note_context_switch(preempt);
3369
3370         /*
3371          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3372          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3373          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3374          *
3375          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3376          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3377          */
3378         rq_lock(rq, &rf);
3379         smp_mb__after_spinlock();
3380
3381         /* Promote REQ to ACT */
3382         rq->clock_update_flags <<= 1;
3383         update_rq_clock(rq);
3384
3385         switch_count = &prev->nivcsw;
3386         if (!preempt && prev->state) {
3387                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3388                         prev->state = TASK_RUNNING;
3389                 } else {
3390                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3391                         prev->on_rq = 0;
3392
3393                         if (prev->in_iowait) {
3394                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3395                                 delayacct_blkio_start();
3396                         }
3397
3398                         /*
3399                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3400                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3401                          * concurrency.
3402                          */
3403                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3404                                 struct task_struct *to_wakeup;
3405
3406                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3407                                 if (to_wakeup)
3408                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3409                         }
3410                 }
3411                 switch_count = &prev->nvcsw;
3412         }
3413
3414         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3415         clear_tsk_need_resched(prev);
3416         clear_preempt_need_resched();
3417
3418         if (likely(prev != next)) {
3419                 rq->nr_switches++;
3420                 rq->curr = next;
3421                 /*
3422                  * The membarrier system call requires each architecture
3423                  * to have a full memory barrier after updating
3424                  * rq->curr, before returning to user-space.
3425                  *
3426                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3427                  * various architectures:
3428                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3429                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3430                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3431                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3432                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3433                  *   is a RELEASE barrier),
3434                  */
3435                 ++*switch_count;
3436
3437                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3438
3439                 /* Also unlocks the rq: */
3440                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3441         } else {
3442                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3443                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3444         }
3445
3446         balance_callback(rq);
3447 }
3448
3449 void __noreturn do_task_dead(void)
3450 {
3451         /*
3452          * The setting of TASK_RUNNING by try_to_wake_up() may be delayed
3453          * when the following two conditions become true.
3454          *   - There is race condition of mmap_sem (It is acquired by
3455          *     exit_mm()), and
3456          *   - SMI occurs before setting TASK_RUNINNG.
3457          *     (or hypervisor of virtual machine switches to other guest)
3458          *  As a result, we may become TASK_RUNNING after becoming TASK_DEAD
3459          *
3460          * To avoid it, we have to wait for releasing tsk->pi_lock which
3461          * is held by try_to_wake_up()
3462          */
3463         raw_spin_lock_irq(&current->pi_lock);
3464         raw_spin_unlock_irq(&current->pi_lock);
3465
3466         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3467         __set_current_state(TASK_DEAD);
3468
3469         /* Tell freezer to ignore us: */
3470         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3471
3472         __schedule(false);
3473         BUG();
3474
3475         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3476         for (;;)
3477                 cpu_relax();
3478 }
3479
3480 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3481 {
3482         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3483                 return;
3484         /*
3485          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3486          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3487          */
3488         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3489                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3490 }
3491
3492 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3493 {
3494         struct task_struct *tsk = current;
3495
3496         sched_submit_work(tsk);
3497         do {
3498                 preempt_disable();
3499                 __schedule(false);
3500                 sched_preempt_enable_no_resched();
3501         } while (need_resched());
3502 }
3503 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3504
3505 /*
3506  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3507  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3508  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3509  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3510  * (schedule out non-voluntarily).
3511  *
3512  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3513  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3514  */
3515 void __sched schedule_idle(void)
3516 {
3517         /*
3518          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3519          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3520          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3521          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3522          * TASK_RUNNING state.
3523          */
3524         WARN_ON_ONCE(current->state);
3525         do {
3526                 __schedule(false);
3527         } while (need_resched());
3528 }
3529
3530 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3531 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3532 {
3533         /*
3534          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3535          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3536          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3537          * we find a better solution.
3538          *
3539          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3540          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3541          * too frequently to make sense yet.
3542          */
3543         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3544         schedule();
3545         exception_exit(prev_state);
3546 }
3547 #endif
3548
3549 /**
3550  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3551  *
3552  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3553  */
3554 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3555 {
3556         sched_preempt_enable_no_resched();
3557         schedule();
3558         preempt_disable();
3559 }
3560
3561 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3562 {
3563         do {
3564                 /*
3565                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3566                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3567                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3568                  * by the function tracer will call this function again and
3569                  * cause infinite recursion.
3570                  *
3571                  * Preemption must be disabled here before the function
3572                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3573                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3574                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3575                  * which can also be traced by the function tracer.
3576                  */
3577                 preempt_disable_notrace();
3578                 preempt_latency_start(1);
3579                 __schedule(true);
3580                 preempt_latency_stop(1);
3581                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3582
3583                 /*
3584                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3585                  * between schedule and now.
3586                  */
3587         } while (need_resched());
3588 }
3589
3590 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3591 /*
3592  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3593  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3594  * occur there and call schedule directly.
3595  */
3596 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3597 {
3598         /*
3599          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3600          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3601          */
3602         if (likely(!preemptible()))
3603                 return;
3604
3605         preempt_schedule_common();
3606 }
3607 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3608 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3609
3610 /**
3611  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3612  *
3613  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3614  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3615  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3616  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3617  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3618  * to be called when the system is still in usermode.
3619  *
3620  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3621  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3622  * calling the scheduler.
3623  */
3624 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3625 {
3626         enum ctx_state prev_ctx;
3627
3628         if (likely(!preemptible()))
3629                 return;
3630
3631         do {
3632                 /*
3633                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3634                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3635                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3636                  * by the function tracer will call this function again and
3637                  * cause infinite recursion.
3638                  *
3639                  * Preemption must be disabled here before the function
3640                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3641                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3642                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3643                  * which can also be traced by the function tracer.
3644                  */
3645                 preempt_disable_notrace();
3646                 preempt_latency_start(1);
3647                 /*
3648                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3649                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3650                  * an infinite recursion.
3651                  */
3652                 prev_ctx = exception_enter();
3653                 __schedule(true);
3654                 exception_exit(prev_ctx);
3655
3656                 preempt_latency_stop(1);
3657                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3658         } while (need_resched());
3659 }
3660 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3661
3662 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3663
3664 /*
3665  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3666  * off of irq context.
3667  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3668  * protect us against recursive calling from irq.
3669  */
3670 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3671 {
3672         enum ctx_state prev_state;
3673
3674         /* Catch callers which need to be fixed */
3675         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3676
3677         prev_state = exception_enter();
3678
3679         do {
3680                 preempt_disable();
3681                 local_irq_enable();
3682                 __schedule(true);
3683                 local_irq_disable();
3684                 sched_preempt_enable_no_resched();
3685         } while (need_resched());
3686
3687         exception_exit(prev_state);
3688 }
3689
3690 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3691                           void *key)
3692 {
3693         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3694 }
3695 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3696
3697 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3698
3699 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3700 {
3701         if (pi_task)
3702                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3703
3704         return prio;
3705 }
3706
3707 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3708 {
3709         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3710
3711         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3712 }
3713
3714 /*
3715  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3716  * @p: task to boost
3717  * @pi_task: donor task
3718  *
3719  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3720  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3721  *
3722  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3723  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3724  */
3725 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3726 {
3727         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3728                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3729         const struct sched_class *prev_class;
3730         struct rq_flags rf;
3731         struct rq *rq;
3732
3733         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3734         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3735
3736         /*
3737          * If nothing changed; bail early.
3738          */
3739         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3740                 return;
3741
3742         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3743         update_rq_clock(rq);
3744         /*
3745          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3746          * either lock.
3747          *
3748          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3749          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3750          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3751          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3752          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3753          */
3754         p->pi_top_task = pi_task;
3755
3756         /*
3757          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3758          */
3759         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3760                 goto out_unlock;
3761
3762         /*
3763          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3764          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3765          *
3766          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3767          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3768          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3769          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3770          * with interrupts disabled and will complete the lock
3771          * protected section without being interrupted. So there is no
3772          * real need to boost.
3773          */
3774         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3775                 WARN_ON(p != rq->curr);
3776                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3777                 goto out_unlock;
3778         }
3779
3780         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3781         oldprio = p->prio;
3782
3783         if (oldprio == prio)
3784                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3785
3786         prev_class = p->sched_class;
3787         queued = task_on_rq_queued(p);
3788         running = task_current(rq, p);
3789         if (queued)
3790                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3791         if (running)
3792                 put_prev_task(rq, p);
3793
3794         /*
3795          * Boosting condition are:
3796          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3797          *      --> -dl task blocks on mutex A
3798          *
3799          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3800          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3801          *          running task
3802          */
3803         if (dl_prio(prio)) {
3804                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3805                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3806                         p->dl.dl_boosted = 1;
3807                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3808                 } else
3809                         p->dl.dl_boosted = 0;
3810                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3811         } else if (rt_prio(prio)) {
3812                 if (dl_prio(oldprio))
3813                         p->dl.dl_boosted = 0;
3814                 if (oldprio < prio)
3815                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3816                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3817         } else {
3818                 if (dl_prio(oldprio))
3819                         p->dl.dl_boosted = 0;
3820                 if (rt_prio(oldprio))
3821                         p->rt.timeout = 0;
3822                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3823         }
3824
3825         p->prio = prio;
3826
3827         if (queued)
3828                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3829         if (running)
3830                 set_curr_task(rq, p);
3831
3832         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3833 out_unlock:
3834         /* Avoid rq from going away on us: */
3835         preempt_disable();
3836         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3837
3838         balance_callback(rq);
3839         preempt_enable();
3840 }
3841 #else
3842 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3843 {
3844         return prio;
3845 }
3846 #endif
3847
3848 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3849 {
3850         bool queued, running;
3851         int old_prio, delta;
3852         struct rq_flags rf;
3853         struct rq *rq;
3854
3855         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3856                 return;
3857         /*
3858          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3859          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3860          */
3861         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3862         update_rq_clock(rq);
3863
3864         /*
3865          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3866          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3867          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3868          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3869          */
3870         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3871                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3872                 goto out_unlock;
3873         }
3874         queued = task_on_rq_queued(p);
3875         running = task_current(rq, p);
3876         if (queued)
3877                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3878         if (running)
3879                 put_prev_task(rq, p);
3880
3881         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3882         set_load_weight(p, true);
3883         old_prio = p->prio;
3884         p->prio = effective_prio(p);
3885         delta = p->prio - old_prio;
3886
3887         if (queued) {
3888                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3889                 /*
3890                  * If the task increased its priority or is running and
3891                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3892                  */
3893                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3894                         resched_curr(rq);
3895         }
3896         if (running)
3897                 set_curr_task(rq, p);
3898 out_unlock:
3899         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3900 }
3901 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3902
3903 /*
3904  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3905  * @p: task
3906  * @nice: nice value
3907  */
3908 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3909 {
3910         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3911         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3912
3913         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3914                 capable(CAP_SYS_NICE));
3915 }
3916
3917 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3918
3919 /*
3920  * sys_nice - change the priority of the current process.
3921  * @increment: priority increment
3922  *
3923  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3924  * does similar things.
3925  */
3926 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3927 {
3928         long nice, retval;
3929
3930         /*
3931          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3932          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3933          * and we have a single winner.
3934          */
3935         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3936         nice = task_nice(current) + increment;
3937
3938         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3939         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3940                 return -EPERM;
3941
3942         retval = security_task_setnice(current, nice);
3943         if (retval)
3944                 return retval;
3945
3946         set_user_nice(current, nice);
3947         return 0;
3948 }
3949
3950 #endif
3951
3952 /**
3953  * task_prio - return the priority value of a given task.
3954  * @p: the task in question.
3955  *
3956  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3957  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3958  * around 0, value goes from -16 to +15.
3959  */
3960 int task_prio(const struct task_struct *p)
3961 {
3962         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3963 }
3964
3965 /**
3966  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
3967  * @cpu: the processor in question.
3968  *
3969  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3970  */
3971 int idle_cpu(int cpu)
3972 {
3973         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3974
3975         if (rq->curr != rq->idle)
3976                 return 0;
3977
3978         if (rq->nr_running)
3979                 return 0;
3980
3981 #ifdef CONFIG_SMP
3982         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3983                 return 0;
3984 #endif
3985
3986         return 1;
3987 }
3988
3989 /**
3990  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
3991  * @cpu: the processor in question.
3992  *
3993  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
3994  */
3995 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3996 {
3997         return cpu_rq(cpu)->idle;
3998 }
3999
4000 /**
4001  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4002  * @pid: the pid in question.
4003  *
4004  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4005  */
4006 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4007 {
4008         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4009 }
4010
4011 /*
4012  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4013  * it calls know not to change it.
4014  */
4015 #define SETPARAM_POLICY -1
4016
4017 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4018                 const struct sched_attr *attr)
4019 {
4020         int policy = attr->sched_policy;
4021
4022         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4023                 policy = p->policy;
4024
4025         p->policy = policy;
4026
4027         if (dl_policy(policy))
4028                 __setparam_dl(p, attr);
4029         else if (fair_policy(policy))
4030                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4031
4032         /*
4033          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4034          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4035          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4036          */
4037         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4038         p->normal_prio = normal_prio(p);
4039         set_load_weight(p, true);
4040 }
4041
4042 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4043 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4044                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4045 {
4046         __setscheduler_params(p, attr);
4047
4048         /*
4049          * Keep a potential priority boosting if called from
4050          * sched_setscheduler().
4051          */
4052         p->prio = normal_prio(p);
4053         if (keep_boost)
4054                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4055
4056         if (dl_prio(p->prio))
4057                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4058         else if (rt_prio(p->prio))
4059                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4060         else
4061                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4062 }
4063
4064 /*
4065  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4066  */
4067 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4068 {
4069         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4070         bool match;
4071
4072         rcu_read_lock();
4073         pcred = __task_cred(p);
4074         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4075                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4076         rcu_read_unlock();
4077         return match;
4078 }
4079
4080 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4081                                 const struct sched_attr *attr,
4082                                 bool user, bool pi)
4083 {
4084         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4085                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4086         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4087         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4088         const struct sched_class *prev_class;
4089         struct rq_flags rf;
4090         int reset_on_fork;
4091         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4092         struct rq *rq;
4093
4094         /* The pi code expects interrupts enabled */
4095         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4096 recheck:
4097         /* Double check policy once rq lock held: */
4098         if (policy < 0) {
4099                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4100                 policy = oldpolicy = p->policy;
4101         } else {
4102                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4103
4104                 if (!valid_policy(policy))
4105                         return -EINVAL;
4106         }
4107
4108         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4109                 return -EINVAL;
4110
4111         /*
4112          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4113          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4114          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4115          */
4116         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4117             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4118                 return -EINVAL;
4119         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4120             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4121                 return -EINVAL;
4122
4123         /*
4124          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4125          */
4126         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4127                 if (fair_policy(policy)) {
4128                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4129                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4130                                 return -EPERM;
4131                 }
4132
4133                 if (rt_policy(policy)) {
4134                         unsigned long rlim_rtprio =
4135                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4136
4137                         /* Can't set/change the rt policy: */
4138                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4139                                 return -EPERM;
4140
4141                         /* Can't increase priority: */
4142                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4143                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4144                                 return -EPERM;
4145                 }
4146
4147                  /*
4148                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4149                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4150                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4151                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4152                   */
4153                 if (dl_policy(policy))
4154                         return -EPERM;
4155
4156                 /*
4157                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4158                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4159                  */
4160                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4161                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4162                                 return -EPERM;
4163                 }
4164
4165                 /* Can't change other user's priorities: */
4166                 if (!check_same_owner(p))
4167                         return -EPERM;
4168
4169                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4170                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4171                         return -EPERM;
4172         }
4173
4174         if (user) {
4175                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4176                         return -EINVAL;
4177
4178                 retval = security_task_setscheduler(p);
4179                 if (retval)
4180                         return retval;
4181         }
4182
4183         /*
4184          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4185          * changing the priority of the task:
4186          *
4187          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4188          * runqueue lock must be held.
4189          */
4190         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4191         update_rq_clock(rq);
4192
4193         /*
4194          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4195          */
4196         if (p == rq->stop) {
4197                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4198                 return -EINVAL;
4199         }
4200
4201         /*
4202          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4203          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4204          */
4205         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4206                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4207                         goto change;
4208                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4209                         goto change;
4210                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4211                         goto change;
4212
4213                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4214                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4215                 return 0;
4216         }
4217 change:
4218
4219         if (user) {
4220 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4221                 /*
4222                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4223                  * assigned.
4224                  */
4225                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4226                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4227                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4228                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4229                         return -EPERM;
4230                 }
4231 #endif
4232 #ifdef CONFIG_SMP
4233                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4234                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4235                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4236
4237                         /*
4238                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4239                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4240                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4241                          */
4242                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4243                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4244                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4245                                 return -EPERM;
4246                         }
4247                 }
4248 #endif
4249         }
4250
4251         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4252         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4253                 policy = oldpolicy = -1;
4254                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4255                 goto recheck;
4256         }
4257
4258         /*
4259          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4260          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4261          * is available.
4262          */
4263         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4264                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4265                 return -EBUSY;
4266         }
4267
4268         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4269         oldprio = p->prio;
4270
4271         if (pi) {
4272                 /*
4273                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4274                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4275                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4276                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4277                  * itself.
4278                  */
4279                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4280                 if (new_effective_prio == oldprio)
4281                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4282         }
4283
4284         queued = task_on_rq_queued(p);
4285         running = task_current(rq, p);
4286         if (queued)
4287                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4288         if (running)
4289                 put_prev_task(rq, p);
4290
4291         prev_class = p->sched_class;
4292         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4293
4294         if (queued) {
4295                 /*
4296                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4297                  * increased (user space view).
4298                  */
4299                 if (oldprio < p->prio)
4300                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4301
4302                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4303         }
4304         if (running)
4305                 set_curr_task(rq, p);
4306
4307         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4308
4309         /* Avoid rq from going away on us: */
4310         preempt_disable();
4311         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4312
4313         if (pi)
4314                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4315
4316         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4317         balance_callback(rq);
4318         preempt_enable();
4319
4320         return 0;
4321 }
4322
4323 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4324                                const struct sched_param *param, bool check)
4325 {
4326         struct sched_attr attr = {
4327                 .sched_policy   = policy,
4328                 .sched_priority = param->sched_priority,
4329                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4330         };
4331
4332         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4333         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4334                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4335                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4336                 attr.sched_policy = policy;
4337         }
4338
4339         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4340 }
4341 /**
4342  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4343  * @p: the task in question.
4344  * @policy: new policy.
4345  * @param: structure containing the new RT priority.
4346  *
4347  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4348  *
4349  * NOTE that the task may be already dead.
4350  */
4351 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4352                        const struct sched_param *param)
4353 {
4354         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4355 }
4356 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4357
4358 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4359 {
4360         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4361 }
4362 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4363
4364 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4365 {
4366         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4367 }
4368
4369 /**
4370  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4371  * @p: the task in question.
4372  * @policy: new policy.
4373  * @param: structure containing the new RT priority.
4374  *
4375  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4376  * current context has permission.  For example, this is needed in
4377  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4378  * but our caller might not have that capability.
4379  *
4380  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4381  */
4382 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4383                                const struct sched_param *param)
4384 {
4385         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4386 }
4387 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4388
4389 static int
4390 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4391 {
4392         struct sched_param lparam;
4393         struct task_struct *p;
4394         int retval;
4395
4396         if (!param || pid < 0)
4397                 return -EINVAL;
4398         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4399                 return -EFAULT;
4400
4401         rcu_read_lock();
4402         retval = -ESRCH;
4403         p = find_process_by_pid(pid);
4404         if (p != NULL)
4405                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4406         rcu_read_unlock();
4407
4408         return retval;
4409 }
4410
4411 /*
4412  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4413  */
4414 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4415 {
4416         u32 size;
4417         int ret;
4418
4419         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4420                 return -EFAULT;
4421
4422         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4423         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4424
4425         ret = get_user(size, &uattr->size);
4426         if (ret)
4427                 return ret;
4428
4429         /* Bail out on silly large: */
4430         if (size > PAGE_SIZE)
4431                 goto err_size;
4432
4433         /* ABI compatibility quirk: */
4434         if (!size)
4435                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4436
4437         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4438                 goto err_size;
4439
4440         /*
4441          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4442          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4443          * user-space does not rely on any kernel feature
4444          * extensions we dont know about yet.
4445          */
4446         if (size > sizeof(*attr)) {
4447                 unsigned char __user *addr;
4448                 unsigned char __user *end;
4449                 unsigned char val;
4450
4451                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4452                 end  = (void __user *)uattr + size;
4453
4454                 for (; addr < end; addr++) {
4455                         ret = get_user(val, addr);
4456                         if (ret)
4457                                 return ret;
4458                         if (val)
4459                                 goto err_size;
4460                 }
4461                 size = sizeof(*attr);
4462         }
4463
4464         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4465         if (ret)
4466                 return -EFAULT;
4467
4468         /*
4469          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4470          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4471          */
4472         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4473
4474         return 0;
4475
4476 err_size:
4477         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4478         return -E2BIG;
4479 }
4480
4481 /**
4482  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4483  * @pid: the pid in question.
4484  * @policy: new policy.
4485  * @param: structure containing the new RT priority.
4486  *
4487  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4488  */
4489 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4490 {
4491         if (policy < 0)
4492                 return -EINVAL;
4493
4494         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4495 }
4496
4497 /**
4498  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4499  * @pid: the pid in question.
4500  * @param: structure containing the new RT priority.
4501  *
4502  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4503  */
4504 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4505 {
4506         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4507 }
4508
4509 /**
4510  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4511  * @pid: the pid in question.
4512  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4513  * @flags: for future extension.
4514  */
4515 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4516                                unsigned int, flags)
4517 {
4518         struct sched_attr attr;
4519         struct task_struct *p;
4520         int retval;
4521
4522         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4523                 return -EINVAL;
4524
4525         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4526         if (retval)
4527                 return retval;
4528
4529         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4530                 return -EINVAL;
4531
4532         rcu_read_lock();
4533         retval = -ESRCH;
4534         p = find_process_by_pid(pid);
4535         if (p != NULL)
4536                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4537         rcu_read_unlock();
4538
4539         return retval;
4540 }
4541
4542 /**
4543  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4544  * @pid: the pid in question.
4545  *
4546  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4547  * code.
4548  */
4549 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4550 {
4551         struct task_struct *p;
4552         int retval;
4553
4554         if (pid < 0)
4555                 return -EINVAL;
4556
4557         retval = -ESRCH;
4558         rcu_read_lock();
4559         p = find_process_by_pid(pid);
4560         if (p) {
4561                 retval = security_task_getscheduler(p);
4562                 if (!retval)
4563                         retval = p->policy
4564                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4565         }
4566         rcu_read_unlock();
4567         return retval;
4568 }
4569
4570 /**
4571  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4572  * @pid: the pid in question.
4573  * @param: structure containing the RT priority.
4574  *
4575  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4576  * code.
4577  */
4578 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4579 {
4580         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4581         struct task_struct *p;
4582         int retval;
4583
4584         if (!param || pid < 0)
4585                 return -EINVAL;
4586
4587         rcu_read_lock();
4588         p = find_process_by_pid(pid);
4589         retval = -ESRCH;
4590         if (!p)
4591                 goto out_unlock;
4592
4593         retval = security_task_getscheduler(p);
4594         if (retval)
4595                 goto out_unlock;
4596
4597         if (task_has_rt_policy(p))
4598                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4599         rcu_read_unlock();
4600
4601         /*
4602          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4603          */
4604         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4605
4606         return retval;
4607
4608 out_unlock:
4609         rcu_read_unlock();
4610         return retval;
4611 }
4612
4613 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4614                            struct sched_attr *attr,
4615                            unsigned int usize)
4616 {
4617         int ret;
4618
4619         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4620                 return -EFAULT;
4621
4622         /*
4623          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4624          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4625          * user-space does not get uncomplete information.
4626          */
4627         if (usize < sizeof(*attr)) {
4628                 unsigned char *addr;
4629                 unsigned char *end;
4630
4631                 addr = (void *)attr + usize;
4632                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4633
4634                 for (; addr < end; addr++) {
4635                         if (*addr)
4636                                 return -EFBIG;
4637                 }
4638
4639                 attr->size = usize;
4640         }
4641
4642         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4643         if (ret)
4644                 return -EFAULT;
4645
4646         return 0;
4647 }
4648
4649 /**
4650  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4651  * @pid: the pid in question.
4652  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4653  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4654  * @flags: for future extension.
4655  */
4656 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4657                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4658 {
4659         struct sched_attr attr = {
4660                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4661         };
4662         struct task_struct *p;
4663         int retval;
4664
4665         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4666             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4667                 return -EINVAL;
4668
4669         rcu_read_lock();
4670         p = find_process_by_pid(pid);
4671         retval = -ESRCH;
4672         if (!p)
4673                 goto out_unlock;
4674
4675         retval = security_task_getscheduler(p);
4676         if (retval)
4677                 goto out_unlock;
4678
4679         attr.sched_policy = p->policy;
4680         if (p->sched_reset_on_fork)
4681                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4682         if (task_has_dl_policy(p))
4683                 __getparam_dl(p, &attr);
4684         else if (task_has_rt_policy(p))
4685                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4686         else
4687                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4688
4689         rcu_read_unlock();
4690
4691         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4692         return retval;
4693
4694 out_unlock:
4695         rcu_read_unlock();
4696         return retval;
4697 }
4698
4699 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4700 {
4701         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4702         struct task_struct *p;
4703         int retval;
4704
4705         rcu_read_lock();
4706
4707         p = find_process_by_pid(pid);
4708         if (!p) {
4709                 rcu_read_unlock();
4710                 return -ESRCH;
4711         }
4712
4713         /* Prevent p going away */
4714         get_task_struct(p);
4715         rcu_read_unlock();
4716
4717         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4718                 retval = -EINVAL;
4719                 goto out_put_task;
4720         }
4721         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4722                 retval = -ENOMEM;
4723                 goto out_put_task;
4724         }
4725         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4726                 retval = -ENOMEM;
4727                 goto out_free_cpus_allowed;
4728         }
4729         retval = -EPERM;
4730         if (!check_same_owner(p)) {
4731                 rcu_read_lock();
4732                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4733                         rcu_read_unlock();
4734                         goto out_free_new_mask;
4735                 }
4736                 rcu_read_unlock();
4737         }
4738
4739         retval = security_task_setscheduler(p);
4740         if (retval)
4741                 goto out_free_new_mask;
4742
4743
4744         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4745         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4746
4747         /*
4748          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4749          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4750          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4751          * root_domain.
4752          */
4753 #ifdef CONFIG_SMP
4754         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4755                 rcu_read_lock();
4756                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4757                         retval = -EBUSY;
4758                         rcu_read_unlock();
4759                         goto out_free_new_mask;
4760                 }
4761                 rcu_read_unlock();
4762         }
4763 #endif
4764 again:
4765         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4766
4767         if (!retval) {
4768                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4769                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4770                         /*
4771                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4772                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4773                          * cpuset's cpus_allowed
4774                          */
4775                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4776                         goto again;
4777                 }
4778         }
4779 out_free_new_mask:
4780         free_cpumask_var(new_mask);
4781 out_free_cpus_allowed:
4782         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4783 out_put_task:
4784         put_task_struct(p);
4785         return retval;
4786 }
4787
4788 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4789                              struct cpumask *new_mask)
4790 {
4791         if (len < cpumask_size())
4792                 cpumask_clear(new_mask);
4793         else if (len > cpumask_size())
4794                 len = cpumask_size();
4795
4796         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4797 }
4798
4799 /**
4800  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4801  * @pid: pid of the process
4802  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4803  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4804  *
4805  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4806  */
4807 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4808                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4809 {
4810         cpumask_var_t new_mask;
4811         int retval;
4812
4813         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4814                 return -ENOMEM;
4815
4816         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4817         if (retval == 0)
4818                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4819         free_cpumask_var(new_mask);
4820         return retval;
4821 }
4822
4823 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4824 {
4825         struct task_struct *p;
4826         unsigned long flags;
4827         int retval;
4828
4829         rcu_read_lock();
4830
4831         retval = -ESRCH;
4832         p = find_process_by_pid(pid);
4833         if (!p)
4834                 goto out_unlock;
4835
4836         retval = security_task_getscheduler(p);
4837         if (retval)
4838                 goto out_unlock;
4839
4840         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4841         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4842         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4843
4844 out_unlock:
4845         rcu_read_unlock();
4846
4847         return retval;
4848 }
4849
4850 /**
4851  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4852  * @pid: pid of the process
4853  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4854  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4855  *
4856  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4857  * error code otherwise.
4858  */
4859 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4860                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4861 {
4862         int ret;
4863         cpumask_var_t mask;
4864
4865         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4866                 return -EINVAL;
4867         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4868                 return -EINVAL;
4869
4870         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4871                 return -ENOMEM;
4872
4873         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4874         if (ret == 0) {
4875                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4876
4877                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4878                         ret = -EFAULT;
4879                 else
4880                         ret = retlen;
4881         }
4882         free_cpumask_var(mask);
4883
4884         return ret;
4885 }
4886
4887 /**
4888  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4889  *
4890  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4891  * other threads running on this CPU then this function will return.
4892  *
4893  * Return: 0.
4894  */
4895 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4896 {
4897         struct rq_flags rf;
4898         struct rq *rq;
4899
4900         local_irq_disable();
4901         rq = this_rq();
4902         rq_lock(rq, &rf);
4903
4904         schedstat_inc(rq->yld_count);
4905         current->sched_class->yield_task(rq);
4906
4907         /*
4908          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4909          * no need to preempt or enable interrupts:
4910          */
4911         preempt_disable();
4912         rq_unlock(rq, &rf);
4913         sched_preempt_enable_no_resched();
4914
4915         schedule();
4916
4917         return 0;
4918 }
4919
4920 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4921 int __sched _cond_resched(void)
4922 {
4923         if (should_resched(0)) {
4924                 preempt_schedule_common();
4925                 return 1;
4926         }
4927         rcu_all_qs();
4928         return 0;
4929 }
4930 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4931 #endif
4932
4933 /*
4934  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4935  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4936  *
4937  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4938  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4939  * spin_unlock(), once by hand).
4940  */
4941 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4942 {
4943         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4944         int ret = 0;
4945
4946         lockdep_assert_held(lock);
4947
4948         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4949                 spin_unlock(lock);
4950                 if (resched)
4951                         preempt_schedule_common();
4952                 else
4953                         cpu_relax();
4954                 ret = 1;
4955                 spin_lock(lock);
4956         }
4957         return ret;
4958 }
4959 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4960
4961 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4962 {
4963         BUG_ON(!in_softirq());
4964
4965         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4966                 local_bh_enable();
4967                 preempt_schedule_common();
4968                 local_bh_disable();
4969                 return 1;
4970         }
4971         return 0;
4972 }
4973 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4974
4975 /**
4976  * yield - yield the current processor to other threads.
4977  *
4978  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4979  *
4980  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4981  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4982  * it, its already broken.
4983  *
4984  * Typical broken usage is:
4985  *
4986  * while (!event)
4987  *      yield();
4988  *
4989  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4990  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4991  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4992  *
4993  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4994  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4995  * If you still want to use yield(), do not!
4996  */
4997 void __sched yield(void)
4998 {
4999         set_current_state(TASK_RUNNING);
5000         sys_sched_yield();
5001 }
5002 EXPORT_SYMBOL(yield);
5003
5004 /**
5005  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5006  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5007  * processor it's on.
5008  * @p: target task
5009  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5010  *
5011  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5012  * can't go away on us before we can do any checks.
5013  *
5014  * Return:
5015  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5016  *      false (0) if we failed to boost the target.
5017  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5018  */
5019 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5020 {
5021         struct task_struct *curr = current;
5022         struct rq *rq, *p_rq;
5023         unsigned long flags;
5024         int yielded = 0;
5025
5026         local_irq_save(flags);
5027         rq = this_rq();
5028
5029 again:
5030         p_rq = task_rq(p);
5031         /*
5032          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5033          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5034          */
5035         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5036                 yielded = -ESRCH;
5037                 goto out_irq;
5038         }
5039
5040         double_rq_lock(rq, p_rq);
5041         if (task_rq(p) != p_rq) {
5042                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5043                 goto again;
5044         }
5045
5046         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5047                 goto out_unlock;
5048
5049         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5050                 goto out_unlock;
5051
5052         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5053                 goto out_unlock;
5054
5055         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5056         if (yielded) {
5057                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5058                 /*
5059                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5060                  * fairness.
5061                  */
5062                 if (preempt && rq != p_rq)
5063                         resched_curr(p_rq);
5064         }
5065
5066 out_unlock:
5067         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5068 out_irq:
5069         local_irq_restore(flags);
5070
5071         if (yielded > 0)
5072                 schedule();
5073
5074         return yielded;
5075 }
5076 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5077
5078 int io_schedule_prepare(void)
5079 {
5080         int old_iowait = current->in_iowait;
5081
5082         current->in_iowait = 1;
5083         blk_schedule_flush_plug(current);
5084
5085         return old_iowait;
5086 }
5087
5088 void io_schedule_finish(int token)
5089 {
5090         current->in_iowait = token;
5091 }
5092
5093 /*
5094  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5095  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5096  */
5097 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5098 {
5099         int token;
5100         long ret;
5101
5102         token = io_schedule_prepare();
5103         ret = schedule_timeout(timeout);
5104         io_schedule_finish(token);
5105
5106         return ret;
5107 }
5108 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5109
5110 void io_schedule(void)
5111 {
5112         int token;
5113
5114         token = io_schedule_prepare();
5115         schedule();
5116         io_schedule_finish(token);
5117 }
5118 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5119
5120 /**
5121  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5122  * @policy: scheduling class.
5123  *
5124  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5125  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5126  * On failure, a negative error code is returned.
5127  */
5128 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5129 {
5130         int ret = -EINVAL;
5131
5132         switch (policy) {
5133         case SCHED_FIFO:
5134         case SCHED_RR:
5135                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5136                 break;
5137         case SCHED_DEADLINE:
5138         case SCHED_NORMAL:
5139         case SCHED_BATCH:
5140         case SCHED_IDLE:
5141                 ret = 0;
5142                 break;
5143         }
5144         return ret;
5145 }
5146
5147 /**
5148  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5149  * @policy: scheduling class.
5150  *
5151  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5152  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5153  * On failure, a negative error code is returned.
5154  */
5155 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5156 {
5157         int ret = -EINVAL;
5158
5159         switch (policy) {
5160         case SCHED_FIFO:
5161         case SCHED_RR:
5162                 ret = 1;
5163                 break;
5164         case SCHED_DEADLINE:
5165         case SCHED_NORMAL:
5166         case SCHED_BATCH:
5167         case SCHED_IDLE:
5168                 ret = 0;
5169         }
5170         return ret;
5171 }
5172
5173 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5174 {
5175         struct task_struct *p;
5176         unsigned int time_slice;
5177         struct rq_flags rf;
5178         struct rq *rq;
5179         int retval;
5180
5181         if (pid < 0)
5182                 return -EINVAL;
5183
5184         retval = -ESRCH;
5185         rcu_read_lock();
5186         p = find_process_by_pid(pid);
5187         if (!p)
5188                 goto out_unlock;
5189
5190         retval = security_task_getscheduler(p);
5191         if (retval)
5192                 goto out_unlock;
5193
5194         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5195         time_slice = 0;
5196         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5197                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5198         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5199
5200         rcu_read_unlock();
5201         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5202         return 0;
5203
5204 out_unlock:
5205         rcu_read_unlock();
5206         return retval;
5207 }
5208
5209 /**
5210  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5211  * @pid: pid of the process.
5212  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5213  *
5214  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5215  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5216  *
5217  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5218  * an error code.
5219  */
5220 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5221                 struct timespec __user *, interval)
5222 {
5223         struct timespec64 t;
5224         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5225
5226         if (retval == 0)
5227                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5228
5229         return retval;
5230 }
5231
5232 #ifdef CONFIG_COMPAT
5233 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5234                        compat_pid_t, pid,
5235                        struct compat_timespec __user *, interval)
5236 {
5237         struct timespec64 t;
5238         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5239
5240         if (retval == 0)
5241                 retval = compat_put_timespec64(&t, interval);
5242         return retval;
5243 }
5244 #endif
5245
5246 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5247 {
5248         unsigned long free = 0;
5249         int ppid;
5250
5251         if (!try_get_task_stack(p))
5252                 return;
5253
5254         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5255
5256         if (p->state == TASK_RUNNING)
5257                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5258 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5259         free = stack_not_used(p);
5260 #endif
5261         ppid = 0;
5262         rcu_read_lock();
5263         if (pid_alive(p))
5264                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5265         rcu_read_unlock();
5266         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5267                 task_pid_nr(p), ppid,
5268                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5269
5270         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5271         show_stack(p, NULL);
5272         put_task_stack(p);
5273 }
5274 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5275
5276 static inline bool
5277 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5278 {
5279         /* no filter, everything matches */
5280         if (!state_filter)
5281                 return true;
5282
5283         /* filter, but doesn't match */
5284         if (!(p->state & state_filter))
5285                 return false;
5286
5287         /*
5288          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5289          * TASK_KILLABLE).
5290          */
5291         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5292                 return false;
5293
5294         return true;
5295 }
5296
5297
5298 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5299 {
5300         struct task_struct *g, *p;
5301
5302 #if BITS_PER_LONG == 32
5303         printk(KERN_INFO
5304                 "  task                PC stack   pid father\n");
5305 #else
5306         printk(KERN_INFO
5307                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5308 #endif
5309         rcu_read_lock();
5310         for_each_process_thread(g, p) {
5311                 /*
5312                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5313                  * console might take a lot of time:
5314                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5315                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5316                  * an IPI.
5317                  */
5318                 touch_nmi_watchdog();
5319                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5320                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5321                         sched_show_task(p);
5322         }
5323
5324 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5325         if (!state_filter)
5326                 sysrq_sched_debug_show();
5327 #endif
5328         rcu_read_unlock();
5329         /*
5330          * Only show locks if all tasks are dumped:
5331          */
5332         if (!state_filter)
5333                 debug_show_all_locks();
5334 }
5335
5336 /**
5337  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5338  * @idle: task in question
5339  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5340  *
5341  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5342  * flag, to make booting more robust.
5343  */
5344 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5345 {
5346         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5347         unsigned long flags;
5348
5349         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5350         raw_spin_lock(&rq->lock);
5351
5352         __sched_fork(0, idle);
5353         idle->state = TASK_RUNNING;
5354         idle->se.exec_start = sched_clock();
5355         idle->flags |= PF_IDLE;
5356
5357         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5358
5359 #ifdef CONFIG_SMP
5360         /*
5361          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5362          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5363          *
5364          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5365          */
5366         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5367 #endif
5368         /*
5369          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5370          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5371          * lockdep check in task_group() will fail.
5372          *
5373          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5374          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5375          *
5376          * Silence PROVE_RCU
5377          */
5378         rcu_read_lock();
5379         __set_task_cpu(idle, cpu);
5380         rcu_read_unlock();
5381
5382         rq->curr = rq->idle = idle;
5383         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5384 #ifdef CONFIG_SMP
5385         idle->on_cpu = 1;
5386 #endif
5387         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5388         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5389
5390         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5391         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5392
5393         /*
5394          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5395          */
5396         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5397         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5398         vtime_init_idle(idle, cpu);
5399 #ifdef CONFIG_SMP
5400         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5401 #endif
5402 }
5403
5404 #ifdef CONFIG_SMP
5405
5406 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5407                               const struct cpumask *trial)
5408 {
5409         int ret = 1;
5410
5411         if (!cpumask_weight(cur))
5412                 return ret;
5413
5414         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5415
5416         return ret;
5417 }
5418
5419 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5420                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5421 {
5422         int ret = 0;
5423
5424         /*
5425          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5426          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5427          * affinity and isolating such threads by their set of
5428          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5429          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5430          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5431          * before cpus_allowed may be changed.
5432          */
5433         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5434                 ret = -EINVAL;
5435                 goto out;
5436         }
5437
5438         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5439                                               cs_cpus_allowed))
5440                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5441
5442 out:
5443         return ret;
5444 }
5445
5446 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5447
5448 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5449 /* Migrate current task p to target_cpu */
5450 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5451 {
5452         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5453         int curr_cpu = task_cpu(p);
5454
5455         if (curr_cpu == target_cpu)
5456                 return 0;
5457
5458         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5459                 return -EINVAL;
5460
5461         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5462
5463         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5464         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5465 }
5466
5467 /*
5468  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5469  * tasks on the runqueues
5470  */
5471 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5472 {
5473         bool queued, running;
5474         struct rq_flags rf;
5475         struct rq *rq;
5476
5477         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5478         queued = task_on_rq_queued(p);
5479         running = task_current(rq, p);
5480
5481         if (queued)
5482                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5483         if (running)
5484                 put_prev_task(rq, p);
5485
5486         p->numa_preferred_nid = nid;
5487
5488         if (queued)
5489                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5490         if (running)
5491                 set_curr_task(rq, p);
5492         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5493 }
5494 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5495
5496 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5497 /*
5498  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5499  * offline.
5500  */
5501 void idle_task_exit(void)
5502 {
5503         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5504
5505         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5506
5507         if (mm != &init_mm) {
5508                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5509                 finish_arch_post_lock_switch();
5510         }
5511         mmdrop(mm);
5512 }
5513
5514 /*
5515  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5516  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5517  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5518  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5519  * calculation.
5520  *
5521  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5522  */
5523 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5524 {
5525         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5526         if (delta)
5527                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5528 }
5529
5530 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5531 {
5532 }
5533
5534 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5535         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5536 };
5537
5538 static struct task_struct fake_task = {
5539         /*
5540          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5541          */
5542         .prio = MAX_PRIO + 1,
5543         .sched_class = &fake_sched_class,
5544 };
5545
5546 /*
5547  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5548  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5549  *
5550  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5551  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5552  * because of lock validation efforts.
5553  */
5554 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5555 {
5556         struct rq *rq = dead_rq;
5557         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5558         struct rq_flags orf = *rf;
5559         int dest_cpu;
5560
5561         /*
5562          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5563          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5564          *
5565          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5566          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5567          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5568          * done here.
5569          */
5570         rq->stop = NULL;
5571
5572         /*
5573          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5574          * class method both need to have an up-to-date
5575          * value of rq->clock[_task]
5576          */
5577         update_rq_clock(rq);
5578
5579         for (;;) {
5580                 /*
5581                  * There's this thread running, bail when that's the only
5582                  * remaining thread:
5583                  */
5584                 if (rq->nr_running == 1)
5585                         break;
5586
5587                 /*
5588                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5589                  */
5590                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5591                 BUG_ON(!next);
5592                 put_prev_task(rq, next);
5593
5594                 /*
5595                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5596                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5597                  * stabilizes the mask.
5598                  *
5599                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5600                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5601                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5602                  */
5603                 rq_unlock(rq, rf);
5604                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5605                 rq_relock(rq, rf);
5606
5607                 /*
5608                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5609                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5610                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5611                  */
5612                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5613                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5614                         continue;
5615                 }
5616
5617                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5618                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5619                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5620                 if (rq != dead_rq) {
5621                         rq_unlock(rq, rf);
5622                         rq = dead_rq;
5623                         *rf = orf;
5624                         rq_relock(rq, rf);
5625                 }
5626                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5627         }
5628
5629         rq->stop = stop;
5630 }
5631 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5632
5633 void set_rq_online(struct rq *rq)
5634 {
5635         if (!rq->online) {
5636                 const struct sched_class *class;
5637
5638                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5639                 rq->online = 1;
5640
5641                 for_each_class(class) {
5642                         if (class->rq_online)
5643                                 class->rq_online(rq);
5644                 }
5645         }
5646 }
5647
5648 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5649 {
5650         if (rq->online) {
5651                 const struct sched_class *class;
5652
5653                 for_each_class(class) {
5654                         if (class->rq_offline)
5655                                 class->rq_offline(rq);
5656                 }
5657
5658                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5659                 rq->online = 0;
5660         }
5661 }
5662
5663 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5664 {
5665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5666
5667         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5668 }
5669
5670 /*
5671  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5672  */
5673 static int num_cpus_frozen;
5674
5675 /*
5676  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5677  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5678  * around partition_sched_domains().
5679  *
5680  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5681  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5682  */
5683 static void cpuset_cpu_active(void)
5684 {
5685         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5686                 /*
5687                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5688                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5689                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5690                  * domain, ignoring cpusets.
5691                  */
5692                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5693                 if (--num_cpus_frozen)
5694                         return;
5695                 /*
5696                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5697                  * restore the original sched domains by considering the
5698                  * cpuset configurations.
5699                  */
5700                 cpuset_force_rebuild();
5701         }
5702         cpuset_update_active_cpus();
5703 }
5704
5705 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5706 {
5707         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5708                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5709                         return -EBUSY;
5710                 cpuset_update_active_cpus();
5711         } else {
5712                 num_cpus_frozen++;
5713                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5714         }
5715         return 0;
5716 }
5717
5718 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5719 {
5720         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5721         struct rq_flags rf;
5722
5723         set_cpu_active(cpu, true);
5724
5725         if (sched_smp_initialized) {
5726                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5727                 cpuset_cpu_active();
5728         }
5729
5730         /*
5731          * Put the rq online, if not already. This happens:
5732          *
5733          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5734          *    after all CPUs have been brought up.
5735          *
5736          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5737          *    domains.
5738          */
5739         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5740         if (rq->rd) {
5741                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5742                 set_rq_online(rq);
5743         }
5744         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5745
5746         update_max_interval();
5747
5748         return 0;
5749 }
5750
5751 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5752 {
5753         int ret;
5754
5755         set_cpu_active(cpu, false);
5756         /*
5757          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5758          * users of this state to go away such that all new such users will
5759          * observe it.
5760          *
5761          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5762          */
5763         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5764
5765         if (!sched_smp_initialized)
5766                 return 0;
5767
5768         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5769         if (ret) {
5770                 set_cpu_active(cpu, true);
5771                 return ret;
5772         }
5773         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5774         return 0;
5775 }
5776
5777 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5778 {
5779         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5780
5781         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5782         update_max_interval();
5783 }
5784
5785 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5786 {
5787         set_cpu_rq_start_time(cpu);
5788         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5789         return 0;
5790 }
5791
5792 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5793 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5794 {
5795         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5796         struct rq_flags rf;
5797
5798         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5799         sched_ttwu_pending();
5800
5801         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5802         if (rq->rd) {
5803                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5804                 set_rq_offline(rq);
5805         }
5806         migrate_tasks(rq, &rf);
5807         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5808         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5809
5810         calc_load_migrate(rq);
5811         update_max_interval();
5812         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5813         hrtick_clear(rq);
5814         return 0;
5815 }
5816 #endif
5817
5818 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5819 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_smt_present);
5820
5821 static void sched_init_smt(void)
5822 {
5823         /*
5824          * We've enumerated all CPUs and will assume that if any CPU
5825          * has SMT siblings, CPU0 will too.
5826          */
5827         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(0)) > 1)
5828                 static_branch_enable(&sched_smt_present);
5829 }
5830 #else
5831 static inline void sched_init_smt(void) { }
5832 #endif
5833
5834 void __init sched_init_smp(void)
5835 {
5836         sched_init_numa();
5837
5838         /*
5839          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5840          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5841          * happen.
5842          */
5843         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5844         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5845         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5846
5847         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5848         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5849                 BUG();
5850         sched_init_granularity();
5851
5852         init_sched_rt_class();
5853         init_sched_dl_class();
5854
5855         sched_init_smt();
5856
5857         sched_smp_initialized = true;
5858 }
5859
5860 static int __init migration_init(void)
5861 {
5862         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5863         return 0;
5864 }
5865 early_initcall(migration_init);
5866
5867 #else
5868 void __init sched_init_smp(void)
5869 {
5870         sched_init_granularity();
5871 }
5872 #endif /* CONFIG_SMP */
5873
5874 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5875 {
5876         return in_lock_functions(addr) ||
5877                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5878                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5879 }
5880
5881 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5882 /*
5883  * Default task group.
5884  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5885  */
5886 struct task_group root_task_group;
5887 LIST_HEAD(task_groups);
5888
5889 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5890 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5891 #endif
5892
5893 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5894 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5895
5896 void __init sched_init(void)
5897 {
5898         int i, j;
5899         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5900
5901         sched_clock_init();
5902         wait_bit_init();
5903
5904 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5905         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5906 #endif
5907 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5908         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5909 #endif
5910         if (alloc_size) {
5911                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5912
5913 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5914                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5915                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5916
5917                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5918                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5919
5920 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5921 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5922                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5923                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5924
5925                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5926                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5927
5928 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5929         }
5930 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5931         for_each_possible_cpu(i) {
5932                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5933                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5934                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5935                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5936         }
5937 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
5938
5939         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5940         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5941
5942 #ifdef CONFIG_SMP
5943         init_defrootdomain();
5944 #endif
5945
5946 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5947         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
5948                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
5949 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5950
5951 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5952         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
5953
5954         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
5955         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
5956         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
5957         autogroup_init(&init_task);
5958 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
5959
5960         for_each_possible_cpu(i) {
5961                 struct rq *rq;
5962
5963                 rq = cpu_rq(i);
5964                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
5965                 rq->nr_running = 0;
5966                 rq->calc_load_active = 0;
5967                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
5968                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
5969                 init_rt_rq(&rq->rt);
5970                 init_dl_rq(&rq->dl);
5971 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5972                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
5973                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
5974                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
5975                 /*
5976                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
5977                  *
5978                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
5979                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
5980                  * system CPU resource is divided among the tasks of
5981                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
5982                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
5983                  * (se->load.weight).
5984                  *
5985                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
5986                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
5987                  * then A0's share of the CPU resource is:
5988                  *
5989                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
5990                  *
5991                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
5992                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
5993                  */
5994                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
5995                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
5996 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5997
5998                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
5999 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6000                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6001 #endif
6002
6003                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6004                         rq->cpu_load[j] = 0;
6005
6006 #ifdef CONFIG_SMP
6007                 rq->sd = NULL;
6008                 rq->rd = NULL;
6009                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6010                 rq->balance_callback = NULL;
6011                 rq->active_balance = 0;
6012                 rq->next_balance = jiffies;
6013                 rq->push_cpu = 0;
6014                 rq->cpu = i;
6015                 rq->online = 0;
6016                 rq->idle_stamp = 0;
6017                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6018                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6019
6020                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6021
6022                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6023 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6024                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6025                 rq->nohz_flags = 0;
6026 #endif
6027 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6028                 rq->last_sched_tick = 0;
6029 #endif
6030 #endif /* CONFIG_SMP */
6031                 init_rq_hrtick(rq);
6032                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6033         }
6034
6035         set_load_weight(&init_task, false);
6036
6037         /*
6038          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6039          */
6040         mmgrab(&init_mm);
6041         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6042
6043         /*
6044          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6045          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6046          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6047          * when this runqueue becomes "idle".
6048          */
6049         init_idle(current, smp_processor_id());
6050
6051         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6052
6053 #ifdef CONFIG_SMP
6054         idle_thread_set_boot_cpu();
6055         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
6056 #endif
6057         init_sched_fair_class();
6058
6059         init_schedstats();
6060
6061         scheduler_running = 1;
6062 }
6063
6064 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6065 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6066 {
6067         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6068
6069         return (nested == preempt_offset);
6070 }
6071
6072 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6073 {
6074         /*
6075          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6076          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6077          * otherwise we will destroy state.
6078          */
6079         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6080                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6081                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6082                         current->state,
6083                         (void *)current->task_state_change,
6084                         (void *)current->task_state_change);
6085
6086         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6087 }
6088 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6089
6090 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6091 {
6092         /* Ratelimiting timestamp: */
6093         static unsigned long prev_jiffy;
6094
6095         unsigned long preempt_disable_ip;
6096
6097         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6098         rcu_sleep_check();
6099
6100         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6101              !is_idle_task(current)) ||
6102             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6103             oops_in_progress)
6104                 return;
6105
6106         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6107                 return;
6108         prev_jiffy = jiffies;
6109
6110         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6111         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6112
6113         printk(KERN_ERR
6114                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6115                         file, line);
6116         printk(KERN_ERR
6117                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6118                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6119                         current->pid, current->comm);
6120
6121         if (task_stack_end_corrupted(current))
6122                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6123
6124         debug_show_held_locks(current);
6125         if (irqs_disabled())
6126                 print_irqtrace_events(current);
6127         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6128             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6129                 pr_err("Preemption disabled at:");
6130                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6131                 pr_cont("\n");
6132         }
6133         dump_stack();
6134         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6135 }
6136 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6137 #endif
6138
6139 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6140 void normalize_rt_tasks(void)
6141 {
6142         struct task_struct *g, *p;
6143         struct sched_attr attr = {
6144                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6145         };
6146
6147         read_lock(&tasklist_lock);
6148         for_each_process_thread(g, p) {
6149                 /*
6150                  * Only normalize user tasks:
6151                  */
6152                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6153                         continue;
6154
6155                 p->se.exec_start = 0;
6156                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6157                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6158                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6159
6160                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6161                         /*
6162                          * Renice negative nice level userspace
6163                          * tasks back to 0:
6164                          */
6165                         if (task_nice(p) < 0)
6166                                 set_user_nice(p, 0);
6167                         continue;
6168                 }
6169
6170                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6171         }
6172         read_unlock(&tasklist_lock);
6173 }
6174
6175 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6176
6177 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6178 /*
6179  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6180  *
6181  * They can only be called when the whole system has been
6182  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6183  * activity can take place. Using them for anything else would
6184  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6185  * under any other configuration.
6186  */
6187
6188 /**
6189  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6190  * @cpu: the processor in question.
6191  *
6192  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6193  *
6194  * Return: The current task for @cpu.
6195  */
6196 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6197 {
6198         return cpu_curr(cpu);
6199 }
6200
6201 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6202
6203 #ifdef CONFIG_IA64
6204 /**
6205  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6206  * @cpu: the processor in question.
6207  * @p: the task pointer to set.
6208  *
6209  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6210  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6211  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6212  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6213  * and caller must save the original value of the current task (see
6214  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6215  * re-starting the system.
6216  *
6217  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6218  */
6219 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6220 {
6221         cpu_curr(cpu) = p;
6222 }
6223
6224 #endif
6225
6226 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6227 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6228 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6229
6230 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6231 {
6232         free_fair_sched_group(tg);
6233         free_rt_sched_group(tg);
6234         autogroup_free(tg);
6235         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6236 }
6237
6238 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6239 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6240 {
6241         struct task_group *tg;
6242
6243         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6244         if (!tg)
6245                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6246
6247         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6248                 goto err;
6249
6250         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6251                 goto err;
6252
6253         return tg;
6254
6255 err:
6256         sched_free_group(tg);
6257         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6258 }
6259
6260 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6261 {
6262         unsigned long flags;
6263
6264         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6265         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6266
6267         /* Root should already exist: */
6268         WARN_ON(!parent);
6269
6270         tg->parent = parent;
6271         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6272         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6273         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6274
6275         online_fair_sched_group(tg);
6276 }
6277
6278 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6279 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6280 {
6281         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6282         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6283 }
6284
6285 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6286 {
6287         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6288         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6289 }
6290
6291 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6292 {
6293         unsigned long flags;
6294
6295         /* End participation in shares distribution: */
6296         unregister_fair_sched_group(tg);
6297
6298         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6299         list_del_rcu(&tg->list);
6300         list_del_rcu(&tg->siblings);
6301         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6302 }
6303
6304 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6305 {
6306         struct task_group *tg;
6307
6308         /*
6309          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6310          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6311          * to prevent lockdep warnings.
6312          */
6313         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6314                           struct task_group, css);
6315         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6316         tsk->sched_task_group = tg;
6317
6318 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6319         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6320                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6321         else
6322 #endif
6323                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6324 }
6325
6326 /*
6327  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6328  *
6329  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6330  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6331  * its new group.
6332  */
6333 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6334 {
6335         int queued, running, queue_flags =
6336                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6337         struct rq_flags rf;
6338         struct rq *rq;
6339
6340         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6341         update_rq_clock(rq);
6342
6343         running = task_current(rq, tsk);
6344         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6345
6346         if (queued)
6347                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6348         if (running)
6349                 put_prev_task(rq, tsk);
6350
6351         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6352
6353         if (queued)
6354                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6355         if (running)
6356                 set_curr_task(rq, tsk);
6357
6358         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6359 }
6360
6361 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6362 {
6363         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6364 }
6365
6366 static struct cgroup_subsys_state *
6367 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6368 {
6369         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6370         struct task_group *tg;
6371
6372         if (!parent) {
6373                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6374                 return &root_task_group.css;
6375         }
6376
6377         tg = sched_create_group(parent);
6378         if (IS_ERR(tg))
6379                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6380
6381         return &tg->css;
6382 }
6383
6384 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6385 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6386 {
6387         struct task_group *tg = css_tg(css);
6388         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6389
6390         if (parent)
6391                 sched_online_group(tg, parent);
6392         return 0;
6393 }
6394
6395 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6396 {
6397         struct task_group *tg = css_tg(css);
6398
6399         sched_offline_group(tg);
6400 }
6401
6402 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6403 {
6404         struct task_group *tg = css_tg(css);
6405
6406         /*
6407          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6408          */
6409         sched_free_group(tg);
6410 }
6411
6412 /*
6413  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6414  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6415  */
6416 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6417 {
6418         struct rq_flags rf;
6419         struct rq *rq;
6420
6421         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6422
6423         update_rq_clock(rq);
6424         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6425
6426         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6427 }
6428
6429 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6430 {
6431         struct task_struct *task;
6432         struct cgroup_subsys_state *css;
6433         int ret = 0;
6434
6435         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6436 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6437                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6438                         return -EINVAL;
6439 #else
6440                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6441                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6442                         return -EINVAL;
6443 #endif
6444                 /*
6445                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6446                  * running, we're sure to observe its full state.
6447                  */
6448                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6449                 /*
6450                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6451                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6452                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6453                  */
6454                 if (task->state == TASK_NEW)
6455                         ret = -EINVAL;
6456                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6457
6458                 if (ret)
6459                         break;
6460         }
6461         return ret;
6462 }
6463
6464 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6465 {
6466         struct task_struct *task;
6467         struct cgroup_subsys_state *css;
6468
6469         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6470                 sched_move_task(task);
6471 }
6472
6473 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6474 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6475                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6476 {
6477         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6478 }
6479
6480 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6481                                struct cftype *cft)
6482 {
6483         struct task_group *tg = css_tg(css);
6484
6485         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6486 }
6487
6488 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6489 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6490
6491 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6492 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6493
6494 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6495
6496 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6497 {
6498         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6499         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6500
6501         if (tg == &root_task_group)
6502                 return -EINVAL;
6503
6504         /*
6505          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6506          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6507          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6508          */
6509         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6510                 return -EINVAL;
6511
6512         /*
6513          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6514          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6515          * feasibility.
6516          */
6517         if (period > max_cfs_quota_period)
6518                 return -EINVAL;
6519
6520         /*
6521          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6522          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6523          */
6524         get_online_cpus();
6525         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6526         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6527         if (ret)
6528                 goto out_unlock;
6529
6530         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6531         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6532         /*
6533          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6534          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6535          */
6536         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6537                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6538         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6539         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6540         cfs_b->quota = quota;
6541
6542         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6543
6544         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6545         if (runtime_enabled)
6546                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6547
6548         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6549
6550         for_each_online_cpu(i) {
6551                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6552                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6553                 struct rq_flags rf;
6554
6555                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6556                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6557                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6558
6559                 if (cfs_rq->throttled)
6560                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6561                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6562         }
6563         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6564                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6565 out_unlock:
6566         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6567         put_online_cpus();
6568
6569         return ret;
6570 }
6571
6572 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6573 {
6574         u64 quota, period;
6575
6576         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6577         if (cfs_quota_us < 0)
6578                 quota = RUNTIME_INF;
6579         else
6580                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6581
6582         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6583 }
6584
6585 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6586 {
6587         u64 quota_us;
6588
6589         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6590                 return -1;
6591
6592         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6593         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6594
6595         return quota_us;
6596 }
6597
6598 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6599 {
6600         u64 quota, period;
6601
6602         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6603         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6604
6605         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6606 }
6607
6608 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6609 {
6610         u64 cfs_period_us;
6611
6612         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6613         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6614
6615         return cfs_period_us;
6616 }
6617
6618 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6619                                   struct cftype *cft)
6620 {
6621         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6622 }
6623
6624 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6625                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6626 {
6627         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6628 }
6629
6630 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6631                                    struct cftype *cft)
6632 {
6633         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6634 }
6635
6636 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6637                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6638 {
6639         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6640 }
6641
6642 struct cfs_schedulable_data {
6643         struct task_group *tg;
6644         u64 period, quota;
6645 };
6646
6647 /*
6648  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6649  * note: units are usecs
6650  */
6651 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6652                                struct cfs_schedulable_data *d)
6653 {
6654         u64 quota, period;
6655
6656         if (tg == d->tg) {
6657                 period = d->period;
6658                 quota = d->quota;
6659         } else {
6660                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6661                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6662         }
6663
6664         /* note: these should typically be equivalent */
6665         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6666                 return RUNTIME_INF;
6667
6668         return to_ratio(period, quota);
6669 }
6670
6671 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6672 {
6673         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6674         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6675         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6676
6677         if (!tg->parent) {
6678                 quota = RUNTIME_INF;
6679         } else {
6680                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6681
6682                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6683                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6684
6685                 /*
6686                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6687                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6688                  * limit is set:
6689                  */
6690                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6691                         quota = min(quota, parent_quota);
6692                 } else {
6693                         if (quota == RUNTIME_INF)
6694                                 quota = parent_quota;
6695                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6696                                 return -EINVAL;
6697                 }
6698         }
6699         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6700
6701         return 0;
6702 }
6703
6704 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6705 {
6706         int ret;
6707         struct cfs_schedulable_data data = {
6708                 .tg = tg,
6709                 .period = period,
6710                 .quota = quota,
6711         };
6712
6713         if (quota != RUNTIME_INF) {
6714                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6715                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6716         }
6717
6718         rcu_read_lock();
6719         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6720         rcu_read_unlock();
6721
6722         return ret;
6723 }
6724
6725 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6726 {
6727         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6728         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6729
6730         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6731         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6732         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6733
6734         return 0;
6735 }
6736 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6737 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6738
6739 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6740 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6741                                 struct cftype *cft, s64 val)
6742 {
6743         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6744 }
6745
6746 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6747                                struct cftype *cft)
6748 {
6749         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6750 }
6751
6752 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6753                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6754 {
6755         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6756 }
6757
6758 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6759                                    struct cftype *cft)
6760 {
6761         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6762 }
6763 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6764
6765 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6766 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6767         {
6768                 .name = "shares",
6769                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6770                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6771         },
6772 #endif
6773 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6774         {
6775                 .name = "cfs_quota_us",
6776                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6777                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6778         },
6779         {
6780                 .name = "cfs_period_us",
6781                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6782                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6783         },
6784         {
6785                 .name = "stat",
6786                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6787         },
6788 #endif
6789 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6790         {
6791                 .name = "rt_runtime_us",
6792                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6793                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6794         },
6795         {
6796                 .name = "rt_period_us",
6797                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6798                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6799         },
6800 #endif
6801         { }     /* Terminate */
6802 };
6803
6804 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6805                                struct cgroup_subsys_state *css)
6806 {
6807 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6808         {
6809                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6810                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6811                 u64 throttled_usec;
6812
6813                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6814                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6815
6816                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6817                            "nr_throttled %d\n"
6818                            "throttled_usec %llu\n",
6819                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6820                            throttled_usec);
6821         }
6822 #endif
6823         return 0;
6824 }
6825
6826 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6827 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6828                                struct cftype *cft)
6829 {
6830         struct task_group *tg = css_tg(css);
6831         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6832
6833         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6834 }
6835
6836 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6837                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6838 {
6839         /*
6840          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6841          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6842          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6843          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6844          * the original value over the entire range.
6845          */
6846         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6847                 return -ERANGE;
6848
6849         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6850
6851         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6852 }
6853
6854 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6855                                     struct cftype *cft)
6856 {
6857         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6858         int last_delta = INT_MAX;
6859         int prio, delta;
6860
6861         /* find the closest nice value to the current weight */
6862         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6863                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6864                 if (delta >= last_delta)
6865                         break;
6866                 last_delta = delta;
6867         }
6868
6869         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6870 }
6871
6872 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6873                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6874 {
6875         unsigned long weight;
6876
6877         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6878                 return -ERANGE;
6879
6880         weight = sched_prio_to_weight[NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO];
6881         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6882 }
6883 #endif
6884
6885 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6886                                                   long period, long quota)
6887 {
6888         if (quota < 0)
6889                 seq_puts(sf, "max");
6890         else
6891                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6892
6893         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6894 }
6895
6896 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6897 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6898                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6899 {
6900         char tok[21];   /* U64_MAX */
6901
6902         if (!sscanf(buf, "%s %llu", tok, periodp))
6903                 return -EINVAL;
6904
6905         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6906
6907         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6908                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6909         else if (!strcmp(tok, "max"))
6910                 *quotap = RUNTIME_INF;
6911         else
6912                 return -EINVAL;
6913
6914         return 0;
6915 }
6916
6917 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6918 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6919 {
6920         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6921
6922         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
6923         return 0;
6924 }
6925
6926 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6927                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6928 {
6929         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
6930         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
6931         u64 quota;
6932         int ret;
6933
6934         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
6935         if (!ret)
6936                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6937         return ret ?: nbytes;
6938 }
6939 #endif
6940
6941 static struct cftype cpu_files[] = {
6942 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6943         {
6944                 .name = "weight",
6945                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6946                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
6947                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
6948         },
6949         {
6950                 .name = "weight.nice",
6951                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6952                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
6953                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
6954         },
6955 #endif
6956 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6957         {
6958                 .name = "max",
6959                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6960                 .seq_show = cpu_max_show,
6961                 .write = cpu_max_write,
6962         },
6963 #endif
6964         { }     /* terminate */
6965 };
6966
6967 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
6968         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
6969         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
6970         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
6971         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
6972         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
6973         .fork           = cpu_cgroup_fork,
6974         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
6975         .attach         = cpu_cgroup_attach,
6976         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
6977         .dfl_cftypes    = cpu_files,
6978         .early_init     = true,
6979         .threaded       = true,
6980 };
6981
6982 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6983
6984 void dump_cpu_task(int cpu)
6985 {
6986         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
6987         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
6988 }
6989
6990 /*
6991  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
6992  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
6993  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
6994  * that remained on nice 0.
6995  *
6996  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
6997  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
6998  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
6999  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7000  * the relative distance between them is ~25%.)
7001  */
7002 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7003  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7004  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7005  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7006  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7007  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7008  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7009  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7010  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7011 };
7012
7013 /*
7014  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7015  *
7016  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7017  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7018  * into multiplications:
7019  */
7020 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7021  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7022  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7023  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7024  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7025  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7026  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7027  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7028  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7029 };