tracing: Skip selftests if tracing is disabled
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #define CREATE_TRACE_POINTS
10 #include <trace/events/sched.h>
11 #undef CREATE_TRACE_POINTS
12
13 #include "sched.h"
14
15 #include <linux/nospec.h>
16
17 #include <linux/kcov.h>
18 #include <linux/scs.h>
19
20 #include <asm/switch_to.h>
21 #include <asm/tlb.h>
22
23 #include "../workqueue_internal.h"
24 #include "../../fs/io-wq.h"
25 #include "../smpboot.h"
26
27 #include "pelt.h"
28 #include "smp.h"
29
30 /*
31  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
32  * associated with them) to allow external modules to probe them.
33  */
34 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
35 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
39 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
44
45 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
46
47 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
48 /*
49  * Debugging: various feature bits
50  *
51  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
52  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
53  * at compile time and compiler optimization based on features default.
54  */
55 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
56         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
57 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
58 #include "features.h"
59         0;
60 #undef SCHED_FEAT
61 #endif
62
63 /*
64  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
65  * Limited because this is done with IRQs disabled.
66  */
67 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
68
69 /*
70  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
71  * default: 1s
72  */
73 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
74
75 __read_mostly int scheduler_running;
76
77 /*
78  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
79  * default: 0.95s
80  */
81 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
82
83
84 /*
85  * Serialization rules:
86  *
87  * Lock order:
88  *
89  *   p->pi_lock
90  *     rq->lock
91  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
92  *
93  *  rq1->lock
94  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
95  *
96  * Regular state:
97  *
98  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
99  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
100  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
101  * to run next.
102  *
103  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
104  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
105  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
106  * ttwu_queue_wakelist() ]
107  *
108  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
109  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
110  *
111  * Special state:
112  *
113  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
114  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
115  * stable while holding either lock:
116  *
117  *  - sched_setaffinity()/
118  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
119  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
120  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
121  *                              p->se.load, p->rt_priority,
122  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
123  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
124  *  - sched_move_task()/
125  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
126  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
127  *
128  * p->state <- TASK_*:
129  *
130  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
131  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
132  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
133  *   concurrent self.
134  *
135  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
136  *
137  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
138  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
139  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
140  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
141  *
142  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
143  *
144  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
145  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
146  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
147  *
148  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
149  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
150  *
151  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
152  *
153  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
154  *
155  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
156  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
157  *
158  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
159  *
160  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
161  *
162  *  - for migration called under rq->lock:
163  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
164  *
165  *    o move_queued_task()
166  *    o detach_task()
167  *
168  *  - for migration called under double_rq_lock():
169  *
170  *    o __migrate_swap_task()
171  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
172  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
173  *    o dl_task_offline_migration()
174  *
175  */
176
177 /*
178  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
179  */
180 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
181         __acquires(rq->lock)
182 {
183         struct rq *rq;
184
185         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
186
187         for (;;) {
188                 rq = task_rq(p);
189                 raw_spin_lock(&rq->lock);
190                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
191                         rq_pin_lock(rq, rf);
192                         return rq;
193                 }
194                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
195
196                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
197                         cpu_relax();
198         }
199 }
200
201 /*
202  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
203  */
204 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
205         __acquires(p->pi_lock)
206         __acquires(rq->lock)
207 {
208         struct rq *rq;
209
210         for (;;) {
211                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
212                 rq = task_rq(p);
213                 raw_spin_lock(&rq->lock);
214                 /*
215                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
216                  *
217                  *      ACQUIRE (rq->lock)
218                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
219                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
220                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
221                  *                                      [L] ->on_rq
222                  *      RELEASE (rq->lock)
223                  *
224                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
225                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
226                  *
227                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
228                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
229                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
230                  */
231                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
232                         rq_pin_lock(rq, rf);
233                         return rq;
234                 }
235                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
236                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
237
238                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
239                         cpu_relax();
240         }
241 }
242
243 /*
244  * RQ-clock updating methods:
245  */
246
247 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
248 {
249 /*
250  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
251  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
252  */
253         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
254
255 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
256         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
257
258         /*
259          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
260          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
261          * {soft,}irq region.
262          *
263          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
264          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
265          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
266          * monotonic.
267          *
268          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
269          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
270          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
271          * atomic ops.
272          */
273         if (irq_delta > delta)
274                 irq_delta = delta;
275
276         rq->prev_irq_time += irq_delta;
277         delta -= irq_delta;
278 #endif
279 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
280         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
281                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
282                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
283
284                 if (unlikely(steal > delta))
285                         steal = delta;
286
287                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
288                 delta -= steal;
289         }
290 #endif
291
292         rq->clock_task += delta;
293
294 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
295         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
296                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
297 #endif
298         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
299 }
300
301 void update_rq_clock(struct rq *rq)
302 {
303         s64 delta;
304
305         lockdep_assert_held(&rq->lock);
306
307         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
308                 return;
309
310 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
311         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
312                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
313         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
314 #endif
315
316         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
317         if (delta < 0)
318                 return;
319         rq->clock += delta;
320         update_rq_clock_task(rq, delta);
321 }
322
323 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
324 /*
325  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
326  */
327
328 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
329 {
330         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
331                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
332 }
333
334 /*
335  * High-resolution timer tick.
336  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
337  */
338 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
339 {
340         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
341         struct rq_flags rf;
342
343         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
344
345         rq_lock(rq, &rf);
346         update_rq_clock(rq);
347         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
348         rq_unlock(rq, &rf);
349
350         return HRTIMER_NORESTART;
351 }
352
353 #ifdef CONFIG_SMP
354
355 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
356 {
357         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
358         ktime_t time = rq->hrtick_time;
359
360         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
361 }
362
363 /*
364  * called from hardirq (IPI) context
365  */
366 static void __hrtick_start(void *arg)
367 {
368         struct rq *rq = arg;
369         struct rq_flags rf;
370
371         rq_lock(rq, &rf);
372         __hrtick_restart(rq);
373         rq_unlock(rq, &rf);
374 }
375
376 /*
377  * Called to set the hrtick timer state.
378  *
379  * called with rq->lock held and irqs disabled
380  */
381 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
382 {
383         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
384         s64 delta;
385
386         /*
387          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
388          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
389          */
390         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
391         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
392
393         if (rq == this_rq())
394                 __hrtick_restart(rq);
395         else
396                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
397 }
398
399 #else
400 /*
401  * Called to set the hrtick timer state.
402  *
403  * called with rq->lock held and irqs disabled
404  */
405 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
406 {
407         /*
408          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
409          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
410          */
411         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
412         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
413                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
414 }
415
416 #endif /* CONFIG_SMP */
417
418 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
419 {
420 #ifdef CONFIG_SMP
421         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
422 #endif
423         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
424         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
425 }
426 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
427 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
428 {
429 }
430
431 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
432 {
433 }
434 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
435
436 /*
437  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
438  */
439 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
440         ({                                                              \
441                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
442                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
443                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
444                                                                         \
445                 for (;;) {                                              \
446                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
447                         if (_old == _val)                               \
448                                 break;                                  \
449                         _val = _old;                                    \
450                 }                                                       \
451         _old;                                                           \
452 })
453
454 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
455 /*
456  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
457  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
458  * spurious IPIs.
459  */
460 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
461 {
462         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
463         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
464 }
465
466 /*
467  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
468  *
469  * If this returns true, then the idle task promises to call
470  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
471  */
472 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
473 {
474         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
475         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
476
477         for (;;) {
478                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
479                         return false;
480                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
481                         return true;
482                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
483                 if (old == val)
484                         break;
485                 val = old;
486         }
487         return true;
488 }
489
490 #else
491 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
492 {
493         set_tsk_need_resched(p);
494         return true;
495 }
496
497 #ifdef CONFIG_SMP
498 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
499 {
500         return false;
501 }
502 #endif
503 #endif
504
505 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
506 {
507         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
508
509         /*
510          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
511          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
512          * wakeup due to that.
513          *
514          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
515          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
516          */
517         smp_mb__before_atomic();
518         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
519                 return false;
520
521         /*
522          * The head is context local, there can be no concurrency.
523          */
524         *head->lastp = node;
525         head->lastp = &node->next;
526         return true;
527 }
528
529 /**
530  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
531  * @head: the wake_q_head to add @task to
532  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
533  *
534  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
535  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
536  * instantly.
537  *
538  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
539  * must be ready to be woken at this location.
540  */
541 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
542 {
543         if (__wake_q_add(head, task))
544                 get_task_struct(task);
545 }
546
547 /**
548  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
549  * @head: the wake_q_head to add @task to
550  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
551  *
552  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
553  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
554  * instantly.
555  *
556  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
557  * must be ready to be woken at this location.
558  *
559  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
560  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
561  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
562  * queued for wakeup.
563  */
564 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
565 {
566         if (!__wake_q_add(head, task))
567                 put_task_struct(task);
568 }
569
570 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
571 {
572         struct wake_q_node *node = head->first;
573
574         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
575                 struct task_struct *task;
576
577                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
578                 BUG_ON(!task);
579                 /* Task can safely be re-inserted now: */
580                 node = node->next;
581                 task->wake_q.next = NULL;
582
583                 /*
584                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
585                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
586                  */
587                 wake_up_process(task);
588                 put_task_struct(task);
589         }
590 }
591
592 /*
593  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
594  *
595  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
596  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
597  * the target CPU.
598  */
599 void resched_curr(struct rq *rq)
600 {
601         struct task_struct *curr = rq->curr;
602         int cpu;
603
604         lockdep_assert_held(&rq->lock);
605
606         if (test_tsk_need_resched(curr))
607                 return;
608
609         cpu = cpu_of(rq);
610
611         if (cpu == smp_processor_id()) {
612                 set_tsk_need_resched(curr);
613                 set_preempt_need_resched();
614                 return;
615         }
616
617         if (set_nr_and_not_polling(curr))
618                 smp_send_reschedule(cpu);
619         else
620                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
621 }
622
623 void resched_cpu(int cpu)
624 {
625         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
626         unsigned long flags;
627
628         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
629         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
630                 resched_curr(rq);
631         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
632 }
633
634 #ifdef CONFIG_SMP
635 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
636 /*
637  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
638  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
639  *
640  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
641  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
642  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
643  */
644 int get_nohz_timer_target(void)
645 {
646         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
647         struct sched_domain *sd;
648
649         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER)) {
650                 if (!idle_cpu(cpu))
651                         return cpu;
652                 default_cpu = cpu;
653         }
654
655         rcu_read_lock();
656         for_each_domain(cpu, sd) {
657                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd),
658                         housekeeping_cpumask(HK_FLAG_TIMER)) {
659                         if (cpu == i)
660                                 continue;
661
662                         if (!idle_cpu(i)) {
663                                 cpu = i;
664                                 goto unlock;
665                         }
666                 }
667         }
668
669         if (default_cpu == -1)
670                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
671         cpu = default_cpu;
672 unlock:
673         rcu_read_unlock();
674         return cpu;
675 }
676
677 /*
678  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
679  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
680  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
681  * idle system the next event might even be infinite time into the
682  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
683  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
684  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
685  * wheel for the next timer event.
686  */
687 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
688 {
689         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
690
691         if (cpu == smp_processor_id())
692                 return;
693
694         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
695                 smp_send_reschedule(cpu);
696         else
697                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
698 }
699
700 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
701 {
702         /*
703          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
704          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
705          * If needed we can still optimize that later with an
706          * empty IRQ.
707          */
708         if (cpu_is_offline(cpu))
709                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
710         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
711                 if (cpu != smp_processor_id() ||
712                     tick_nohz_tick_stopped())
713                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
714                 return true;
715         }
716
717         return false;
718 }
719
720 /*
721  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
722  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
723  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
724  */
725 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
726 {
727         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
728                 wake_up_idle_cpu(cpu);
729 }
730
731 static void nohz_csd_func(void *info)
732 {
733         struct rq *rq = info;
734         int cpu = cpu_of(rq);
735         unsigned int flags;
736
737         /*
738          * Release the rq::nohz_csd.
739          */
740         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
741         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
742
743         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
744         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
745                 rq->nohz_idle_balance = flags;
746                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
747         }
748 }
749
750 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
751
752 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
753 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
754 {
755         int fifo_nr_running;
756
757         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
758         if (rq->dl.dl_nr_running)
759                 return false;
760
761         /*
762          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
763          * actual RR behaviour.
764          */
765         if (rq->rt.rr_nr_running) {
766                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
767                         return true;
768                 else
769                         return false;
770         }
771
772         /*
773          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
774          * forced preemption between FIFO tasks.
775          */
776         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
777         if (fifo_nr_running)
778                 return true;
779
780         /*
781          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
782          * if there's more than one we need the tick for involuntary
783          * preemption.
784          */
785         if (rq->nr_running > 1)
786                 return false;
787
788         return true;
789 }
790 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
791 #endif /* CONFIG_SMP */
792
793 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
794                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
795 /*
796  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
797  * node and @up when leaving it for the final time.
798  *
799  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
800  */
801 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
802                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
803 {
804         struct task_group *parent, *child;
805         int ret;
806
807         parent = from;
808
809 down:
810         ret = (*down)(parent, data);
811         if (ret)
812                 goto out;
813         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
814                 parent = child;
815                 goto down;
816
817 up:
818                 continue;
819         }
820         ret = (*up)(parent, data);
821         if (ret || parent == from)
822                 goto out;
823
824         child = parent;
825         parent = parent->parent;
826         if (parent)
827                 goto up;
828 out:
829         return ret;
830 }
831
832 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
833 {
834         return 0;
835 }
836 #endif
837
838 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
839 {
840         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
841         struct load_weight *load = &p->se.load;
842
843         /*
844          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
845          */
846         if (task_has_idle_policy(p)) {
847                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
848                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
849                 return;
850         }
851
852         /*
853          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
854          * weight
855          */
856         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
857                 reweight_task(p, prio);
858         } else {
859                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
860                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
861         }
862 }
863
864 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
865 /*
866  * Serializes updates of utilization clamp values
867  *
868  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
869  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
870  * support enqueue/dequeue operations.
871  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
872  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
873  * updates or API abuses.
874  */
875 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
876
877 /* Max allowed minimum utilization */
878 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
879
880 /* Max allowed maximum utilization */
881 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
882
883 /*
884  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
885  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
886  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
887  *
888  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
889  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
890  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
891  * battery life.
892  *
893  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
894  *
895  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
896  * above.
897  */
898 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
899
900 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
901 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
902
903 /*
904  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
905  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
906  * enqueue/dequeue_task().
907  *
908  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
909  * minimum uclamp overhead in the fast path.
910  *
911  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
912  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
913  * functionality.
914  *
915  * The knobs that would enable this static key are:
916  *
917  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
918  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
919  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
920  */
921 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
922
923 /* Integer rounded range for each bucket */
924 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
925
926 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
927         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
928
929 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
930 {
931         return clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA;
932 }
933
934 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
935 {
936         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
937                 return 0;
938         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
939 }
940
941 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
942                                  unsigned int value, bool user_defined)
943 {
944         uc_se->value = value;
945         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
946         uc_se->user_defined = user_defined;
947 }
948
949 static inline unsigned int
950 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
951                   unsigned int clamp_value)
952 {
953         /*
954          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
955          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
956          * max-clamp.
957          */
958         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
959                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
960                 return clamp_value;
961         }
962
963         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
964 }
965
966 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
967                                      unsigned int clamp_value)
968 {
969         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
970         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
971                 return;
972
973         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
974 }
975
976 static inline
977 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
978                                    unsigned int clamp_value)
979 {
980         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
981         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
982
983         /*
984          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
985          * top most bucket with tasks in.
986          */
987         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
988                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
989                         continue;
990                 return bucket[bucket_id].value;
991         }
992
993         /* No tasks -- default clamp values */
994         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
995 }
996
997 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
998 {
999         unsigned int default_util_min;
1000         struct uclamp_se *uc_se;
1001
1002         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1003
1004         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1005
1006         /* Only sync if user didn't override the default */
1007         if (uc_se->user_defined)
1008                 return;
1009
1010         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1011         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1012 }
1013
1014 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1015 {
1016         struct rq_flags rf;
1017         struct rq *rq;
1018
1019         if (!rt_task(p))
1020                 return;
1021
1022         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1023         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1024         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1025         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1026 }
1027
1028 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1029 {
1030         struct task_struct *g, *p;
1031
1032         /*
1033          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1034          *                                        uclamp_min_rt = X;
1035          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1036          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1037          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1038          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1039          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1040          *
1041          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1042          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1043          * task.
1044          */
1045         read_lock(&tasklist_lock);
1046         smp_mb__after_spinlock();
1047         read_unlock(&tasklist_lock);
1048
1049         rcu_read_lock();
1050         for_each_process_thread(g, p)
1051                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1052         rcu_read_unlock();
1053 }
1054
1055 static inline struct uclamp_se
1056 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1057 {
1058         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1059 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1060         struct uclamp_se uc_max;
1061
1062         /*
1063          * Tasks in autogroups or root task group will be
1064          * restricted by system defaults.
1065          */
1066         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1067                 return uc_req;
1068         if (task_group(p) == &root_task_group)
1069                 return uc_req;
1070
1071         uc_max = task_group(p)->uclamp[clamp_id];
1072         if (uc_req.value > uc_max.value || !uc_req.user_defined)
1073                 return uc_max;
1074 #endif
1075
1076         return uc_req;
1077 }
1078
1079 /*
1080  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1081  * priority:
1082  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1083  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1084  *   group or in an autogroup
1085  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1086  */
1087 static inline struct uclamp_se
1088 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1089 {
1090         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1091         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1092
1093         /* System default restrictions always apply */
1094         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1095                 return uc_max;
1096
1097         return uc_req;
1098 }
1099
1100 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1101 {
1102         struct uclamp_se uc_eff;
1103
1104         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1105         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1106                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1107
1108         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1109
1110         return (unsigned long)uc_eff.value;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1115  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1116  * updates the rq's clamp value if required.
1117  *
1118  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1119  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1120  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1121  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1122  */
1123 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1124                                     enum uclamp_id clamp_id)
1125 {
1126         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1127         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1128         struct uclamp_bucket *bucket;
1129
1130         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1131
1132         /* Update task effective clamp */
1133         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1134
1135         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1136         bucket->tasks++;
1137         uc_se->active = true;
1138
1139         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1140
1141         /*
1142          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1143          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1144          */
1145         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1146                 bucket->value = uc_se->value;
1147
1148         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1149                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1150 }
1151
1152 /*
1153  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1154  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1155  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1156  *
1157  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1158  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1159  * enforce the expected state and warn.
1160  */
1161 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1162                                     enum uclamp_id clamp_id)
1163 {
1164         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1165         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1166         struct uclamp_bucket *bucket;
1167         unsigned int bkt_clamp;
1168         unsigned int rq_clamp;
1169
1170         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1171
1172         /*
1173          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1174          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1175          *
1176          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1177          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1178          * here.
1179          *
1180          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1181          * problem too
1182          *
1183          *      enqueue(taskA)
1184          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1185          *      enqueue(taskB)
1186          *      dequeue(taskA)
1187          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1188          *      dequeue(taskB)
1189          *
1190          * where we could end up with stale data in uc_se and
1191          * bucket[uc_se->bucket_id].
1192          *
1193          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1194          */
1195         if (unlikely(!uc_se->active))
1196                 return;
1197
1198         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1199
1200         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1201         if (likely(bucket->tasks))
1202                 bucket->tasks--;
1203
1204         uc_se->active = false;
1205
1206         /*
1207          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1208          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1209          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1210          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1211          */
1212         if (likely(bucket->tasks))
1213                 return;
1214
1215         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1216         /*
1217          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1218          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1219          */
1220         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1221         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1222                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1223                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1224         }
1225 }
1226
1227 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1228 {
1229         enum uclamp_id clamp_id;
1230
1231         /*
1232          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1233          *
1234          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1235          * sched_uclamp_used is disabled.
1236          */
1237         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1238                 return;
1239
1240         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1241                 return;
1242
1243         for_each_clamp_id(clamp_id)
1244                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1245
1246         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1247         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1248                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1249 }
1250
1251 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1252 {
1253         enum uclamp_id clamp_id;
1254
1255         /*
1256          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1257          *
1258          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1259          * sched_uclamp_used is disabled.
1260          */
1261         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1262                 return;
1263
1264         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1265                 return;
1266
1267         for_each_clamp_id(clamp_id)
1268                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1269 }
1270
1271 static inline void
1272 uclamp_update_active(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1273 {
1274         struct rq_flags rf;
1275         struct rq *rq;
1276
1277         /*
1278          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1279          *
1280          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1281          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1282          * enqueues, dequeues and migration operations.
1283          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1284          */
1285         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1286
1287         /*
1288          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1289          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1290          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1291          * it will already see the updated clamp bucket value.
1292          */
1293         if (p->uclamp[clamp_id].active) {
1294                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1295                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1296         }
1297
1298         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1299 }
1300
1301 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1302 static inline void
1303 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css,
1304                            unsigned int clamps)
1305 {
1306         enum uclamp_id clamp_id;
1307         struct css_task_iter it;
1308         struct task_struct *p;
1309
1310         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1311         while ((p = css_task_iter_next(&it))) {
1312                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
1313                         if ((0x1 << clamp_id) & clamps)
1314                                 uclamp_update_active(p, clamp_id);
1315                 }
1316         }
1317         css_task_iter_end(&it);
1318 }
1319
1320 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1321 static void uclamp_update_root_tg(void)
1322 {
1323         struct task_group *tg = &root_task_group;
1324
1325         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1326                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1327         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1328                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1329
1330         rcu_read_lock();
1331         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1332         rcu_read_unlock();
1333 }
1334 #else
1335 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1336 #endif
1337
1338 int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1339                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1340 {
1341         bool update_root_tg = false;
1342         int old_min, old_max, old_min_rt;
1343         int result;
1344
1345         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1346         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1347         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1348         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1349
1350         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1351         if (result)
1352                 goto undo;
1353         if (!write)
1354                 goto done;
1355
1356         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1357             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1358             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1359
1360                 result = -EINVAL;
1361                 goto undo;
1362         }
1363
1364         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1365                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1366                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1367                 update_root_tg = true;
1368         }
1369         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1370                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1371                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1372                 update_root_tg = true;
1373         }
1374
1375         if (update_root_tg) {
1376                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1377                 uclamp_update_root_tg();
1378         }
1379
1380         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1381                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1382                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1383         }
1384
1385         /*
1386          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1387          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1388          * task enqueue time.
1389          */
1390
1391         goto done;
1392
1393 undo:
1394         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1395         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1396         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1397 done:
1398         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1399
1400         return result;
1401 }
1402
1403 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1404                            const struct sched_attr *attr)
1405 {
1406         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1407         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1408
1409         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1410                 util_min = attr->sched_util_min;
1411
1412                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1413                         return -EINVAL;
1414         }
1415
1416         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1417                 util_max = attr->sched_util_max;
1418
1419                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1420                         return -EINVAL;
1421         }
1422
1423         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1424                 return -EINVAL;
1425
1426         /*
1427          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1428          *
1429          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1430          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1431          * scheduler locks.
1432          */
1433         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1434
1435         return 0;
1436 }
1437
1438 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1439                          enum uclamp_id clamp_id,
1440                          struct uclamp_se *uc_se)
1441 {
1442         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1443         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1444             !uc_se->user_defined)
1445                 return true;
1446
1447         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1448         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1449             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1450             attr->sched_util_min == -1) {
1451                 return true;
1452         }
1453
1454         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1455             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1456             attr->sched_util_max == -1) {
1457                 return true;
1458         }
1459
1460         return false;
1461 }
1462
1463 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1464                                   const struct sched_attr *attr)
1465 {
1466         enum uclamp_id clamp_id;
1467
1468         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1469                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1470                 unsigned int value;
1471
1472                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1473                         continue;
1474
1475                 /*
1476                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1477                  * at runtime.
1478                  */
1479                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1480                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1481                 else
1482                         value = uclamp_none(clamp_id);
1483
1484                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1485
1486         }
1487
1488         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1489                 return;
1490
1491         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1492             attr->sched_util_min != -1) {
1493                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1494                               attr->sched_util_min, true);
1495         }
1496
1497         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1498             attr->sched_util_max != -1) {
1499                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1500                               attr->sched_util_max, true);
1501         }
1502 }
1503
1504 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1505 {
1506         enum uclamp_id clamp_id;
1507
1508         /*
1509          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1510          * as the task is still at its early fork stages.
1511          */
1512         for_each_clamp_id(clamp_id)
1513                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1514
1515         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1516                 return;
1517
1518         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1519                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1520                               uclamp_none(clamp_id), false);
1521         }
1522 }
1523
1524 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1525 {
1526         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1527 }
1528
1529 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1530 {
1531         enum uclamp_id clamp_id;
1532         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1533
1534         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1535                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1536                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1537                 };
1538         }
1539
1540         rq->uclamp_flags = 0;
1541 }
1542
1543 static void __init init_uclamp(void)
1544 {
1545         struct uclamp_se uc_max = {};
1546         enum uclamp_id clamp_id;
1547         int cpu;
1548
1549         for_each_possible_cpu(cpu)
1550                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1551
1552         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1553                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1554                               uclamp_none(clamp_id), false);
1555         }
1556
1557         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1558         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
1559         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1560                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
1561 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1562                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
1563                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
1564 #endif
1565         }
1566 }
1567
1568 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1569 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1570 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1571 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1572                                   const struct sched_attr *attr)
1573 {
1574         return -EOPNOTSUPP;
1575 }
1576 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1577                                   const struct sched_attr *attr) { }
1578 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
1579 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
1580 static inline void init_uclamp(void) { }
1581 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1582
1583 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1584 {
1585         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
1586                 update_rq_clock(rq);
1587
1588         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
1589                 sched_info_queued(rq, p);
1590                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1591         }
1592
1593         uclamp_rq_inc(rq, p);
1594         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1595 }
1596
1597 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1598 {
1599         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
1600                 update_rq_clock(rq);
1601
1602         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
1603                 sched_info_dequeued(rq, p);
1604                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1605         }
1606
1607         uclamp_rq_dec(rq, p);
1608         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1609 }
1610
1611 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1612 {
1613         enqueue_task(rq, p, flags);
1614
1615         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1616 }
1617
1618 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1619 {
1620         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1621
1622         dequeue_task(rq, p, flags);
1623 }
1624
1625 /*
1626  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1627  */
1628 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1629 {
1630         return p->static_prio;
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1635  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1636  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1637  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1638  * estimator recalculates.
1639  */
1640 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1641 {
1642         int prio;
1643
1644         if (task_has_dl_policy(p))
1645                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
1646         else if (task_has_rt_policy(p))
1647                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1648         else
1649                 prio = __normal_prio(p);
1650         return prio;
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1655  * taken into account by the scheduler. This value might
1656  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1657  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1658  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1659  */
1660 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1661 {
1662         p->normal_prio = normal_prio(p);
1663         /*
1664          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1665          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1666          * to the normal priority:
1667          */
1668         if (!rt_prio(p->prio))
1669                 return p->normal_prio;
1670         return p->prio;
1671 }
1672
1673 /**
1674  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1675  * @p: the task in question.
1676  *
1677  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1678  */
1679 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1680 {
1681         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1686  * use the balance_callback list if you want balancing.
1687  *
1688  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1689  * balance_callback().
1690  */
1691 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1692                                        const struct sched_class *prev_class,
1693                                        int oldprio)
1694 {
1695         if (prev_class != p->sched_class) {
1696                 if (prev_class->switched_from)
1697                         prev_class->switched_from(rq, p);
1698
1699                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1700         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1701                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1702 }
1703
1704 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1705 {
1706         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
1707                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1708         else if (p->sched_class > rq->curr->sched_class)
1709                 resched_curr(rq);
1710
1711         /*
1712          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1713          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1714          */
1715         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1716                 rq_clock_skip_update(rq);
1717 }
1718
1719 #ifdef CONFIG_SMP
1720
1721 static void
1722 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
1723
1724 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1725                                   const struct cpumask *new_mask,
1726                                   u32 flags);
1727
1728 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1729 {
1730         if (likely(!p->migration_disabled))
1731                 return;
1732
1733         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
1734                 return;
1735
1736         /*
1737          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
1738          */
1739         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
1740 }
1741
1742 void migrate_disable(void)
1743 {
1744         struct task_struct *p = current;
1745
1746         if (p->migration_disabled) {
1747                 p->migration_disabled++;
1748                 return;
1749         }
1750
1751         preempt_disable();
1752         this_rq()->nr_pinned++;
1753         p->migration_disabled = 1;
1754         preempt_enable();
1755 }
1756 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
1757
1758 void migrate_enable(void)
1759 {
1760         struct task_struct *p = current;
1761
1762         if (p->migration_disabled > 1) {
1763                 p->migration_disabled--;
1764                 return;
1765         }
1766
1767         /*
1768          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
1769          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
1770          */
1771         preempt_disable();
1772         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
1773                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
1774         /*
1775          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
1776          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
1777          * select_fallback_rq) get confused.
1778          */
1779         barrier();
1780         p->migration_disabled = 0;
1781         this_rq()->nr_pinned--;
1782         preempt_enable();
1783 }
1784 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
1785
1786 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
1787 {
1788         return rq->nr_pinned;
1789 }
1790
1791 /*
1792  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
1793  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
1794  */
1795 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
1796 {
1797         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
1798         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
1799                 return false;
1800
1801         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
1802         if (is_migration_disabled(p))
1803                 return cpu_online(cpu);
1804
1805         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
1806         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
1807                 return cpu_active(cpu);
1808
1809         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
1810         if (kthread_is_per_cpu(p))
1811                 return cpu_online(cpu);
1812
1813         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
1814         if (cpu_rq(cpu)->balance_push)
1815                 return false;
1816
1817         /* But are allowed during online. */
1818         return cpu_online(cpu);
1819 }
1820
1821 /*
1822  * This is how migration works:
1823  *
1824  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1825  *    stop_one_cpu().
1826  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1827  *    off the CPU)
1828  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1829  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1830  *    it and puts it into the right queue.
1831  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1832  *    is done.
1833  */
1834
1835 /*
1836  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1837  *
1838  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1839  */
1840 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
1841                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
1842 {
1843         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1844
1845         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
1846         set_task_cpu(p, new_cpu);
1847         rq_unlock(rq, rf);
1848
1849         rq = cpu_rq(new_cpu);
1850
1851         rq_lock(rq, rf);
1852         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1853         activate_task(rq, p, 0);
1854         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1855
1856         return rq;
1857 }
1858
1859 struct migration_arg {
1860         struct task_struct              *task;
1861         int                             dest_cpu;
1862         struct set_affinity_pending     *pending;
1863 };
1864
1865 struct set_affinity_pending {
1866         refcount_t              refs;
1867         struct completion       done;
1868         struct cpu_stop_work    stop_work;
1869         struct migration_arg    arg;
1870 };
1871
1872 /*
1873  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
1874  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1875  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1876  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1877  *
1878  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1879  * as the task is no longer on this CPU.
1880  */
1881 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
1882                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
1883 {
1884         /* Affinity changed (again). */
1885         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1886                 return rq;
1887
1888         update_rq_clock(rq);
1889         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
1890
1891         return rq;
1892 }
1893
1894 /*
1895  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1896  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1897  * 'pushing' onto another runqueue.
1898  */
1899 static int migration_cpu_stop(void *data)
1900 {
1901         struct set_affinity_pending *pending;
1902         struct migration_arg *arg = data;
1903         struct task_struct *p = arg->task;
1904         int dest_cpu = arg->dest_cpu;
1905         struct rq *rq = this_rq();
1906         bool complete = false;
1907         struct rq_flags rf;
1908
1909         /*
1910          * The original target CPU might have gone down and we might
1911          * be on another CPU but it doesn't matter.
1912          */
1913         local_irq_save(rf.flags);
1914         /*
1915          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1916          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
1917          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1918          */
1919         flush_smp_call_function_from_idle();
1920
1921         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1922         rq_lock(rq, &rf);
1923
1924         pending = p->migration_pending;
1925         /*
1926          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1927          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1928          * we're holding p->pi_lock.
1929          */
1930         if (task_rq(p) == rq) {
1931                 if (is_migration_disabled(p))
1932                         goto out;
1933
1934                 if (pending) {
1935                         p->migration_pending = NULL;
1936                         complete = true;
1937                 }
1938
1939                 /* migrate_enable() --  we must not race against SCA */
1940                 if (dest_cpu < 0) {
1941                         /*
1942                          * When this was migrate_enable() but we no longer
1943                          * have a @pending, a concurrent SCA 'fixed' things
1944                          * and we should be valid again. Nothing to do.
1945                          */
1946                         if (!pending) {
1947                                 WARN_ON_ONCE(!cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask));
1948                                 goto out;
1949                         }
1950
1951                         dest_cpu = cpumask_any_distribute(&p->cpus_mask);
1952                 }
1953
1954                 if (task_on_rq_queued(p))
1955                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1956                 else
1957                         p->wake_cpu = dest_cpu;
1958
1959         } else if (dest_cpu < 0 || pending) {
1960                 /*
1961                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
1962                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
1963                  * point we're a regular task again and not current anymore.
1964                  *
1965                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
1966                  * more likely.
1967                  */
1968
1969                 /*
1970                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
1971                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
1972                  * somewhere allowed, we're done.
1973                  */
1974                 if (pending && cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
1975                         p->migration_pending = NULL;
1976                         complete = true;
1977                         goto out;
1978                 }
1979
1980                 /*
1981                  * When this was migrate_enable() but we no longer have an
1982                  * @pending, a concurrent SCA 'fixed' things and we should be
1983                  * valid again. Nothing to do.
1984                  */
1985                 if (!pending) {
1986                         WARN_ON_ONCE(!cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask));
1987                         goto out;
1988                 }
1989
1990                 /*
1991                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
1992                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
1993                  * it.
1994                  */
1995                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1996                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
1997                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
1998                 return 0;
1999         }
2000 out:
2001         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2002
2003         if (complete)
2004                 complete_all(&pending->done);
2005
2006         /* For pending->{arg,stop_work} */
2007         pending = arg->pending;
2008         if (pending && refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2009                 wake_up_var(&pending->refs);
2010
2011         return 0;
2012 }
2013
2014 int push_cpu_stop(void *arg)
2015 {
2016         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2017         struct task_struct *p = arg;
2018
2019         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2020         raw_spin_lock(&rq->lock);
2021
2022         if (task_rq(p) != rq)
2023                 goto out_unlock;
2024
2025         if (is_migration_disabled(p)) {
2026                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2027                 goto out_unlock;
2028         }
2029
2030         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2031
2032         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2033                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2034
2035         if (!lowest_rq)
2036                 goto out_unlock;
2037
2038         // XXX validate p is still the highest prio task
2039         if (task_rq(p) == rq) {
2040                 deactivate_task(rq, p, 0);
2041                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2042                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2043                 resched_curr(lowest_rq);
2044         }
2045
2046         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2047
2048 out_unlock:
2049         rq->push_busy = false;
2050         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2051         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2052
2053         put_task_struct(p);
2054         return 0;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2059  * actually call this function.
2060  */
2061 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2062 {
2063         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2064                 p->cpus_ptr = new_mask;
2065                 return;
2066         }
2067
2068         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2069         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2070 }
2071
2072 static void
2073 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2074 {
2075         struct rq *rq = task_rq(p);
2076         bool queued, running;
2077
2078         /*
2079          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2080          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2081          * p->pi_lock.
2082          *
2083          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2084          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2085          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2086          * before finish_task().
2087          *
2088          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2089          */
2090         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2091                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2092         else
2093                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2094
2095         queued = task_on_rq_queued(p);
2096         running = task_current(rq, p);
2097
2098         if (queued) {
2099                 /*
2100                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2101                  * holding rq->lock.
2102                  */
2103                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
2104                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2105         }
2106         if (running)
2107                 put_prev_task(rq, p);
2108
2109         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2110
2111         if (queued)
2112                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2113         if (running)
2114                 set_next_task(rq, p);
2115 }
2116
2117 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2118 {
2119         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2124  *
2125  *
2126  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2127  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2128  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2129  *
2130  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2131  * Consider:
2132  *
2133  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2134  *
2135  *     P0@CPU0                  P1
2136  *
2137  *     migrate_disable();
2138  *     <preempted>
2139  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2140  *
2141  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2142  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2143  * This means we need the following scheme:
2144  *
2145  *     P0@CPU0                  P1
2146  *
2147  *     migrate_disable();
2148  *     <preempted>
2149  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2150  *                                <blocks>
2151  *     <resumes>
2152  *     migrate_enable();
2153  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2154  *       <wakes local stopper>
2155  *                         `--> <woken on migration completion>
2156  *
2157  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2158  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2159  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2160  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2161  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2162  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2163  * moment.
2164  *
2165  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2166  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2167  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2168  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2169  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2170  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2171  *
2172  *
2173  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2174  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2175  * cancels the need for an active migration. Consider:
2176  *
2177  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2178  *
2179  *     P0@CPU0            P1                             P2
2180  *
2181  *     migrate_disable();
2182  *     <preempted>
2183  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2184  *                          <blocks>
2185  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2186  *                                                         <signal completion>
2187  *                          <awakes>
2188  *
2189  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2190  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2191  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2192  */
2193 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2194                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2195 {
2196         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2197         struct migration_arg arg = {
2198                 .task = p,
2199                 .dest_cpu = dest_cpu,
2200         };
2201         bool complete = false;
2202
2203         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2204         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2205                 struct task_struct *push_task = NULL;
2206
2207                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2208                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2209                         rq->push_busy = true;
2210                         push_task = get_task_struct(p);
2211                 }
2212
2213                 pending = p->migration_pending;
2214                 if (pending) {
2215                         refcount_inc(&pending->refs);
2216                         p->migration_pending = NULL;
2217                         complete = true;
2218                 }
2219                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2220
2221                 if (push_task) {
2222                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2223                                             p, &rq->push_work);
2224                 }
2225
2226                 if (complete)
2227                         goto do_complete;
2228
2229                 return 0;
2230         }
2231
2232         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2233                 /* serialized by p->pi_lock */
2234                 if (!p->migration_pending) {
2235                         /* Install the request */
2236                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2237                         init_completion(&my_pending.done);
2238                         p->migration_pending = &my_pending;
2239                 } else {
2240                         pending = p->migration_pending;
2241                         refcount_inc(&pending->refs);
2242                 }
2243         }
2244         pending = p->migration_pending;
2245         /*
2246          * - !MIGRATE_ENABLE:
2247          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2248          *
2249          * - MIGRATE_ENABLE:
2250          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2251          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2252          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2253          *   pending completion.
2254          *
2255          * Either way, we really should have a @pending here.
2256          */
2257         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2258                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2259                 return -EINVAL;
2260         }
2261
2262         if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) {
2263
2264                 refcount_inc(&pending->refs); /* pending->{arg,stop_work} */
2265                 p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2266                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2267
2268                 pending->arg = (struct migration_arg) {
2269                         .task = p,
2270                         .dest_cpu = -1,
2271                         .pending = pending,
2272                 };
2273
2274                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2275                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2276
2277                 return 0;
2278         }
2279
2280         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
2281                 /*
2282                  * Lessen races (and headaches) by delegating
2283                  * is_migration_disabled(p) checks to the stopper, which will
2284                  * run on the same CPU as said p.
2285                  */
2286                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2287                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
2288
2289         } else {
2290
2291                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2292                         if (task_on_rq_queued(p))
2293                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2294
2295                         p->migration_pending = NULL;
2296                         complete = true;
2297                 }
2298                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2299
2300 do_complete:
2301                 if (complete)
2302                         complete_all(&pending->done);
2303         }
2304
2305         wait_for_completion(&pending->done);
2306
2307         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2308                 wake_up_var(&pending->refs);
2309
2310         /*
2311          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2312          * have seen the completion and decremented the refcount
2313          */
2314         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2315
2316         return 0;
2317 }
2318
2319 /*
2320  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2321  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2322  * is removed from the allowed bitmask.
2323  *
2324  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2325  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2326  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2327  */
2328 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2329                                   const struct cpumask *new_mask,
2330                                   u32 flags)
2331 {
2332         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2333         unsigned int dest_cpu;
2334         struct rq_flags rf;
2335         struct rq *rq;
2336         int ret = 0;
2337
2338         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2339         update_rq_clock(rq);
2340
2341         if (p->flags & PF_KTHREAD || is_migration_disabled(p)) {
2342                 /*
2343                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2344                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2345                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2346                  *
2347                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2348                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2349                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2350                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2351                  */
2352                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2353         }
2354
2355         /*
2356          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2357          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2358          */
2359         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2360                 ret = -EINVAL;
2361                 goto out;
2362         }
2363
2364         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2365                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2366                         goto out;
2367
2368                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2369                                  is_migration_disabled(p) &&
2370                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2371                         ret = -EBUSY;
2372                         goto out;
2373                 }
2374         }
2375
2376         /*
2377          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2378          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2379          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2380          */
2381         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2382         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2383                 ret = -EINVAL;
2384                 goto out;
2385         }
2386
2387         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2388
2389         return affine_move_task(rq, p, &rf, dest_cpu, flags);
2390
2391 out:
2392         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2393
2394         return ret;
2395 }
2396
2397 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2398 {
2399         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2400 }
2401 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2402
2403 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2404 {
2405 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2406         /*
2407          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2408          * ttwu() will sort out the placement.
2409          */
2410         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2411                         !p->on_rq);
2412
2413         /*
2414          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
2415          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
2416          * time relying on p->on_rq.
2417          */
2418         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
2419                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
2420                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
2421
2422 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2423         /*
2424          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2425          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2426          *
2427          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2428          * see task_group().
2429          *
2430          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2431          * task_rq_lock().
2432          */
2433         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2434                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2435 #endif
2436         /*
2437          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
2438          */
2439         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
2440
2441         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
2442 #endif
2443
2444         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2445
2446         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2447                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
2448                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
2449                 p->se.nr_migrations++;
2450                 rseq_migrate(p);
2451                 perf_event_task_migrate(p);
2452         }
2453
2454         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2455 }
2456
2457 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2458 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
2459 {
2460         if (task_on_rq_queued(p)) {
2461                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
2462                 struct rq_flags srf, drf;
2463
2464                 src_rq = task_rq(p);
2465                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
2466
2467                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
2468                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
2469
2470                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
2471                 set_task_cpu(p, cpu);
2472                 activate_task(dst_rq, p, 0);
2473                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
2474
2475                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
2476                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
2477
2478         } else {
2479                 /*
2480                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
2481                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
2482                  * previous CPU our target instead of where it really is.
2483                  */
2484                 p->wake_cpu = cpu;
2485         }
2486 }
2487
2488 struct migration_swap_arg {
2489         struct task_struct *src_task, *dst_task;
2490         int src_cpu, dst_cpu;
2491 };
2492
2493 static int migrate_swap_stop(void *data)
2494 {
2495         struct migration_swap_arg *arg = data;
2496         struct rq *src_rq, *dst_rq;
2497         int ret = -EAGAIN;
2498
2499         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
2500                 return -EAGAIN;
2501
2502         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
2503         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
2504
2505         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
2506                         &arg->dst_task->pi_lock);
2507         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
2508
2509         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
2510                 goto unlock;
2511
2512         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
2513                 goto unlock;
2514
2515         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
2516                 goto unlock;
2517
2518         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
2519                 goto unlock;
2520
2521         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
2522         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
2523
2524         ret = 0;
2525
2526 unlock:
2527         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
2528         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
2529         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
2530
2531         return ret;
2532 }
2533
2534 /*
2535  * Cross migrate two tasks
2536  */
2537 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
2538                 int target_cpu, int curr_cpu)
2539 {
2540         struct migration_swap_arg arg;
2541         int ret = -EINVAL;
2542
2543         arg = (struct migration_swap_arg){
2544                 .src_task = cur,
2545                 .src_cpu = curr_cpu,
2546                 .dst_task = p,
2547                 .dst_cpu = target_cpu,
2548         };
2549
2550         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
2551                 goto out;
2552
2553         /*
2554          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
2555          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
2556          */
2557         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
2558                 goto out;
2559
2560         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
2561                 goto out;
2562
2563         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
2564                 goto out;
2565
2566         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
2567         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
2568
2569 out:
2570         return ret;
2571 }
2572 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2573
2574 /*
2575  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2576  *
2577  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2578  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2579  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2580  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2581  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2582  * @p has remained unscheduled the whole time.
2583  *
2584  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2585  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2586  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2587  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2588  * waiting to become inactive.
2589  */
2590 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2591 {
2592         int running, queued;
2593         struct rq_flags rf;
2594         unsigned long ncsw;
2595         struct rq *rq;
2596
2597         for (;;) {
2598                 /*
2599                  * We do the initial early heuristics without holding
2600                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2601                  * the runqueue lock when things look like they will
2602                  * work out!
2603                  */
2604                 rq = task_rq(p);
2605
2606                 /*
2607                  * If the task is actively running on another CPU
2608                  * still, just relax and busy-wait without holding
2609                  * any locks.
2610                  *
2611                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2612                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2613                  * But we don't care, since "task_running()" will
2614                  * return false if the runqueue has changed and p
2615                  * is actually now running somewhere else!
2616                  */
2617                 while (task_running(rq, p)) {
2618                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2619                                 return 0;
2620                         cpu_relax();
2621                 }
2622
2623                 /*
2624                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2625                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2626                  * just go back and repeat.
2627                  */
2628                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
2629                 trace_sched_wait_task(p);
2630                 running = task_running(rq, p);
2631                 queued = task_on_rq_queued(p);
2632                 ncsw = 0;
2633                 if (!match_state || p->state == match_state)
2634                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2635                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2636
2637                 /*
2638                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2639                  */
2640                 if (unlikely(!ncsw))
2641                         break;
2642
2643                 /*
2644                  * Was it really running after all now that we
2645                  * checked with the proper locks actually held?
2646                  *
2647                  * Oops. Go back and try again..
2648                  */
2649                 if (unlikely(running)) {
2650                         cpu_relax();
2651                         continue;
2652                 }
2653
2654                 /*
2655                  * It's not enough that it's not actively running,
2656                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2657                  * preempted!
2658                  *
2659                  * So if it was still runnable (but just not actively
2660                  * running right now), it's preempted, and we should
2661                  * yield - it could be a while.
2662                  */
2663                 if (unlikely(queued)) {
2664                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
2665
2666                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2667                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2668                         continue;
2669                 }
2670
2671                 /*
2672                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2673                  * runnable, which means that it will never become
2674                  * running in the future either. We're all done!
2675                  */
2676                 break;
2677         }
2678
2679         return ncsw;
2680 }
2681
2682 /***
2683  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2684  * @p: the to-be-kicked thread
2685  *
2686  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2687  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2688  *
2689  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2690  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2691  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2692  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2693  * achieved as well.
2694  */
2695 void kick_process(struct task_struct *p)
2696 {
2697         int cpu;
2698
2699         preempt_disable();
2700         cpu = task_cpu(p);
2701         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2702                 smp_send_reschedule(cpu);
2703         preempt_enable();
2704 }
2705 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2706
2707 /*
2708  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2709  *
2710  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
2711  *
2712  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
2713  *
2714  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
2715  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
2716  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
2717  *    see it.
2718  *
2719  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
2720  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
2721  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
2722  *    off.
2723  *
2724  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
2725  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
2726  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
2727  * to satisfy the above rules.
2728  */
2729 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2730 {
2731         int nid = cpu_to_node(cpu);
2732         const struct cpumask *nodemask = NULL;
2733         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
2734         int dest_cpu;
2735
2736         /*
2737          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
2738          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
2739          * select the CPU on the other node.
2740          */
2741         if (nid != -1) {
2742                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
2743
2744                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2745                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
2746                         if (!cpu_active(dest_cpu))
2747                                 continue;
2748                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr))
2749                                 return dest_cpu;
2750                 }
2751         }
2752
2753         for (;;) {
2754                 /* Any allowed, online CPU? */
2755                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
2756                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2757                                 continue;
2758
2759                         goto out;
2760                 }
2761
2762                 /* No more Mr. Nice Guy. */
2763                 switch (state) {
2764                 case cpuset:
2765                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
2766                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2767                                 state = possible;
2768                                 break;
2769                         }
2770                         fallthrough;
2771                 case possible:
2772                         /*
2773                          * XXX When called from select_task_rq() we only
2774                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
2775                          *
2776                          * More yuck to audit.
2777                          */
2778                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
2779                         state = fail;
2780                         break;
2781
2782                 case fail:
2783                         BUG();
2784                         break;
2785                 }
2786         }
2787
2788 out:
2789         if (state != cpuset) {
2790                 /*
2791                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2792                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2793                  * leave kernel.
2794                  */
2795                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2796                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2797                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2798                 }
2799         }
2800
2801         return dest_cpu;
2802 }
2803
2804 /*
2805  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
2806  */
2807 static inline
2808 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2809 {
2810         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2811
2812         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
2813                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
2814         else
2815                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
2816
2817         /*
2818          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2819          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
2820          * CPU.
2821          *
2822          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2823          *
2824          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2825          *   not worry about this generic constraint ]
2826          */
2827         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
2828                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2829
2830         return cpu;
2831 }
2832
2833 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2834 {
2835         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
2836         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2837         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2838
2839         if (stop) {
2840                 /*
2841                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2842                  * userspace knows about and won't get confused about.
2843                  *
2844                  * Also, it will make PI more or less work without too
2845                  * much confusion -- but then, stop work should not
2846                  * rely on PI working anyway.
2847                  */
2848                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2849
2850                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2851
2852                 /*
2853                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
2854                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
2855                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
2856                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
2857                  * around the current task.
2858                  *
2859                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
2860                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
2861                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
2862                  * own class.
2863                  */
2864                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
2865         }
2866
2867         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2868
2869         if (old_stop) {
2870                 /*
2871                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2872                  * it can die in pieces.
2873                  */
2874                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2875         }
2876 }
2877
2878 #else /* CONFIG_SMP */
2879
2880 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2881                                          const struct cpumask *new_mask,
2882                                          u32 flags)
2883 {
2884         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
2885 }
2886
2887 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2888
2889 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2890 {
2891         return false;
2892 }
2893
2894 #endif /* !CONFIG_SMP */
2895
2896 static void
2897 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2898 {
2899         struct rq *rq;
2900
2901         if (!schedstat_enabled())
2902                 return;
2903
2904         rq = this_rq();
2905
2906 #ifdef CONFIG_SMP
2907         if (cpu == rq->cpu) {
2908                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
2909                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
2910         } else {
2911                 struct sched_domain *sd;
2912
2913                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
2914                 rcu_read_lock();
2915                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
2916                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2917                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
2918                                 break;
2919                         }
2920                 }
2921                 rcu_read_unlock();
2922         }
2923
2924         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2925                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2926 #endif /* CONFIG_SMP */
2927
2928         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
2929         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
2930
2931         if (wake_flags & WF_SYNC)
2932                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
2933 }
2934
2935 /*
2936  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2937  */
2938 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
2939                            struct rq_flags *rf)
2940 {
2941         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2942         p->state = TASK_RUNNING;
2943         trace_sched_wakeup(p);
2944
2945 #ifdef CONFIG_SMP
2946         if (p->sched_class->task_woken) {
2947                 /*
2948                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
2949                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
2950                  */
2951                 rq_unpin_lock(rq, rf);
2952                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2953                 rq_repin_lock(rq, rf);
2954         }
2955
2956         if (rq->idle_stamp) {
2957                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
2958                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
2959
2960                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2961
2962                 if (rq->avg_idle > max)
2963                         rq->avg_idle = max;
2964
2965                 rq->idle_stamp = 0;
2966         }
2967 #endif
2968 }
2969
2970 static void
2971 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
2972                  struct rq_flags *rf)
2973 {
2974         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
2975
2976         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2977
2978         if (p->sched_contributes_to_load)
2979                 rq->nr_uninterruptible--;
2980
2981 #ifdef CONFIG_SMP
2982         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2983                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
2984         else
2985 #endif
2986         if (p->in_iowait) {
2987                 delayacct_blkio_end(p);
2988                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2989         }
2990
2991         activate_task(rq, p, en_flags);
2992         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
2993 }
2994
2995 /*
2996  * Consider @p being inside a wait loop:
2997  *
2998  *   for (;;) {
2999  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3000  *
3001  *      if (CONDITION)
3002  *         break;
3003  *
3004  *      schedule();
3005  *   }
3006  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3007  *
3008  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3009  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3010  * an atomic manner.
3011  *
3012  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3013  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3014  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3015  * need to do a full wakeup with enqueue.
3016  *
3017  * Returns: %true when the wakeup is done,
3018  *          %false otherwise.
3019  */
3020 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3021 {
3022         struct rq_flags rf;
3023         struct rq *rq;
3024         int ret = 0;
3025
3026         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3027         if (task_on_rq_queued(p)) {
3028                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3029                 update_rq_clock(rq);
3030                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3031                 ret = 1;
3032         }
3033         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3034
3035         return ret;
3036 }
3037
3038 #ifdef CONFIG_SMP
3039 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3040 {
3041         struct llist_node *llist = arg;
3042         struct rq *rq = this_rq();
3043         struct task_struct *p, *t;
3044         struct rq_flags rf;
3045
3046         if (!llist)
3047                 return;
3048
3049         /*
3050          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3051          * Races such that false-negatives are possible, since they
3052          * are shorter lived that false-positives would be.
3053          */
3054         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3055
3056         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3057         update_rq_clock(rq);
3058
3059         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3060                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3061                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3062
3063                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3064                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3065
3066                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3067         }
3068
3069         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3070 }
3071
3072 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3073 {
3074         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3075
3076         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3077                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3078         else
3079                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3080 }
3081
3082 /*
3083  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3084  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3085  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3086  * of the wakeup instead of the waker.
3087  */
3088 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3089 {
3090         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3091
3092         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3093
3094         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3095         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3096 }
3097
3098 void wake_up_if_idle(int cpu)
3099 {
3100         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3101         struct rq_flags rf;
3102
3103         rcu_read_lock();
3104
3105         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3106                 goto out;
3107
3108         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
3109                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3110         } else {
3111                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3112                 if (is_idle_task(rq->curr))
3113                         smp_send_reschedule(cpu);
3114                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3115                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3116         }
3117
3118 out:
3119         rcu_read_unlock();
3120 }
3121
3122 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3123 {
3124         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3125 }
3126
3127 static inline bool ttwu_queue_cond(int cpu, int wake_flags)
3128 {
3129         /*
3130          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3131          * in hotplug state.
3132          */
3133         if (!cpu_active(cpu))
3134                 return false;
3135
3136         /*
3137          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3138          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3139          */
3140         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3141                 return true;
3142
3143         /*
3144          * If the task is descheduling and the only running task on the
3145          * CPU then use the wakelist to offload the task activation to
3146          * the soon-to-be-idle CPU as the current CPU is likely busy.
3147          * nr_running is checked to avoid unnecessary task stacking.
3148          */
3149         if ((wake_flags & WF_ON_CPU) && cpu_rq(cpu)->nr_running <= 1)
3150                 return true;
3151
3152         return false;
3153 }
3154
3155 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3156 {
3157         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(cpu, wake_flags)) {
3158                 if (WARN_ON_ONCE(cpu == smp_processor_id()))
3159                         return false;
3160
3161                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3162                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3163                 return true;
3164         }
3165
3166         return false;
3167 }
3168
3169 #else /* !CONFIG_SMP */
3170
3171 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3172 {
3173         return false;
3174 }
3175
3176 #endif /* CONFIG_SMP */
3177
3178 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3179 {
3180         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3181         struct rq_flags rf;
3182
3183         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3184                 return;
3185
3186         rq_lock(rq, &rf);
3187         update_rq_clock(rq);
3188         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3189         rq_unlock(rq, &rf);
3190 }
3191
3192 /*
3193  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3194  *
3195  *  MIGRATION
3196  *
3197  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3198  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3199  * execution on its new CPU [c1].
3200  *
3201  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3202  *
3203  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3204  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3205  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3206  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3207  *
3208  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3209  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3210  *
3211  * Example:
3212  *
3213  *   CPU0            CPU1            CPU2
3214  *
3215  *   LOCK rq(0)->lock
3216  *   sched-out X
3217  *   sched-in Y
3218  *   UNLOCK rq(0)->lock
3219  *
3220  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3221  *                                   dequeue X
3222  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3223  *
3224  *                                   LOCK rq(1)->lock
3225  *                                   enqueue X
3226  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3227  *
3228  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3229  *                   sched-out Z
3230  *                   sched-in X
3231  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3232  *
3233  *
3234  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3235  *
3236  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3237  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3238  * chain to provide order. Instead we do:
3239  *
3240  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3241  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3242  *
3243  * Example:
3244  *
3245  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3246  *
3247  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3248  *   dequeue X
3249  *   sched-out X
3250  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3251  *
3252  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3253  *                    X->state = WAKING
3254  *                    set_task_cpu(X,2)
3255  *
3256  *                    LOCK rq(2)->lock
3257  *                    enqueue X
3258  *                    X->state = RUNNING
3259  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3260  *
3261  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3262  *                                          sched-out Z
3263  *                                          sched-in X
3264  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3265  *
3266  *                    UNLOCK X->pi_lock
3267  *   UNLOCK rq(0)->lock
3268  *
3269  *
3270  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
3271  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
3272  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
3273  */
3274
3275 /**
3276  * try_to_wake_up - wake up a thread
3277  * @p: the thread to be awakened
3278  * @state: the mask of task states that can be woken
3279  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
3280  *
3281  * Conceptually does:
3282  *
3283  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
3284  *
3285  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
3286  *
3287  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
3288  *
3289  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
3290  * with set_current_state().
3291  *
3292  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
3293  *
3294  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
3295  *  - p->sched_class
3296  *  - p->cpus_ptr
3297  *  - p->sched_task_group
3298  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
3299  *
3300  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
3301  * Takes rq->lock in:
3302  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
3303  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
3304  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
3305  *
3306  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
3307  * many memory barriers and their comments for details.
3308  *
3309  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
3310  *         %false otherwise.
3311  */
3312 static int
3313 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
3314 {
3315         unsigned long flags;
3316         int cpu, success = 0;
3317
3318         preempt_disable();
3319         if (p == current) {
3320                 /*
3321                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
3322                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
3323                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
3324                  * without taking any locks.
3325                  *
3326                  * In particular:
3327                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
3328                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
3329                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
3330                  */
3331                 if (!(p->state & state))
3332                         goto out;
3333
3334                 success = 1;
3335                 trace_sched_waking(p);
3336                 p->state = TASK_RUNNING;
3337                 trace_sched_wakeup(p);
3338                 goto out;
3339         }
3340
3341         /*
3342          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
3343          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
3344          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
3345          * in set_current_state() that the waiting thread does.
3346          */
3347         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3348         smp_mb__after_spinlock();
3349         if (!(p->state & state))
3350                 goto unlock;
3351
3352         trace_sched_waking(p);
3353
3354         /* We're going to change ->state: */
3355         success = 1;
3356
3357         /*
3358          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
3359          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
3360          * in smp_cond_load_acquire() below.
3361          *
3362          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
3363          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
3364          *   UNLOCK rq->lock
3365          *
3366          * __schedule() (switch to task 'p')
3367          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3368          *   smp_mb__after_spinlock();
3369          *   UNLOCK rq->lock
3370          *
3371          * [task p]
3372          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
3373          *
3374          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3375          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3376          *
3377          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
3378          */
3379         smp_rmb();
3380         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
3381                 goto unlock;
3382
3383 #ifdef CONFIG_SMP
3384         /*
3385          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
3386          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
3387          *
3388          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
3389          * from the runqueue.
3390          *
3391          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
3392          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
3393          *   UNLOCK rq->lock
3394          *
3395          * __schedule() (put 'p' to sleep)
3396          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3397          *   smp_mb__after_spinlock();
3398          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
3399          *
3400          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3401          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3402          *
3403          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
3404          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
3405          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
3406          */
3407         smp_acquire__after_ctrl_dep();
3408
3409         /*
3410          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
3411          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
3412          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
3413          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
3414          */
3415         p->state = TASK_WAKING;
3416
3417         /*
3418          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3419          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
3420          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
3421          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
3422          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
3423          *
3424          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
3425          *
3426          * set_task_cpu(p, cpu);
3427          *   STORE p->cpu = @cpu
3428          * __schedule() (switch to task 'p')
3429          *   LOCK rq->lock
3430          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
3431          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
3432          *
3433          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
3434          * scheduling.
3435          */
3436         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
3437             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags | WF_ON_CPU))
3438                 goto unlock;
3439
3440         /*
3441          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3442          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
3443          *
3444          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
3445          *
3446          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
3447          * their previous state and preserve Program Order.
3448          */
3449         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3450
3451         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
3452         if (task_cpu(p) != cpu) {
3453                 if (p->in_iowait) {
3454                         delayacct_blkio_end(p);
3455                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3456                 }
3457
3458                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
3459                 psi_ttwu_dequeue(p);
3460                 set_task_cpu(p, cpu);
3461         }
3462 #else
3463         cpu = task_cpu(p);
3464 #endif /* CONFIG_SMP */
3465
3466         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
3467 unlock:
3468         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3469 out:
3470         if (success)
3471                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
3472         preempt_enable();
3473
3474         return success;
3475 }
3476
3477 /**
3478  * try_invoke_on_locked_down_task - Invoke a function on task in fixed state
3479  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
3480  * @func: Function to invoke.
3481  * @arg: Argument to function.
3482  *
3483  * If the specified task can be quickly locked into a definite state
3484  * (either sleeping or on a given runqueue), arrange to keep it in that
3485  * state while invoking @func(@arg).  This function can use ->on_rq and
3486  * task_curr() to work out what the state is, if required.  Given that
3487  * @func can be invoked with a runqueue lock held, it had better be quite
3488  * lightweight.
3489  *
3490  * Returns:
3491  *      @false if the task slipped out from under the locks.
3492  *      @true if the task was locked onto a runqueue or is sleeping.
3493  *              However, @func can override this by returning @false.
3494  */
3495 bool try_invoke_on_locked_down_task(struct task_struct *p, bool (*func)(struct task_struct *t, void *arg), void *arg)
3496 {
3497         struct rq_flags rf;
3498         bool ret = false;
3499         struct rq *rq;
3500
3501         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
3502         if (p->on_rq) {
3503                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3504                 if (task_rq(p) == rq)
3505                         ret = func(p, arg);
3506                 rq_unlock(rq, &rf);
3507         } else {
3508                 switch (p->state) {
3509                 case TASK_RUNNING:
3510                 case TASK_WAKING:
3511                         break;
3512                 default:
3513                         smp_rmb(); // See smp_rmb() comment in try_to_wake_up().
3514                         if (!p->on_rq)
3515                                 ret = func(p, arg);
3516                 }
3517         }
3518         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
3519         return ret;
3520 }
3521
3522 /**
3523  * wake_up_process - Wake up a specific process
3524  * @p: The process to be woken up.
3525  *
3526  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
3527  * processes.
3528  *
3529  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
3530  *
3531  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
3532  */
3533 int wake_up_process(struct task_struct *p)
3534 {
3535         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
3536 }
3537 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
3538
3539 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
3540 {
3541         return try_to_wake_up(p, state, 0);
3542 }
3543
3544 /*
3545  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
3546  * p is forked by current.
3547  *
3548  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
3549  */
3550 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
3551 {
3552         p->on_rq                        = 0;
3553
3554         p->se.on_rq                     = 0;
3555         p->se.exec_start                = 0;
3556         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
3557         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
3558         p->se.nr_migrations             = 0;
3559         p->se.vruntime                  = 0;
3560         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
3561
3562 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3563         p->se.cfs_rq                    = NULL;
3564 #endif
3565
3566 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3567         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
3568         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
3569 #endif
3570
3571         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
3572         init_dl_task_timer(&p->dl);
3573         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
3574         __dl_clear_params(p);
3575
3576         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
3577         p->rt.timeout           = 0;
3578         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
3579         p->rt.on_rq             = 0;
3580         p->rt.on_list           = 0;
3581
3582 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3583         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
3584 #endif
3585
3586 #ifdef CONFIG_COMPACTION
3587         p->capture_control = NULL;
3588 #endif
3589         init_numa_balancing(clone_flags, p);
3590 #ifdef CONFIG_SMP
3591         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
3592         p->migration_pending = NULL;
3593 #endif
3594 }
3595
3596 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
3597
3598 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3599
3600 void set_numabalancing_state(bool enabled)
3601 {
3602         if (enabled)
3603                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
3604         else
3605                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
3606 }
3607
3608 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
3609 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
3610                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3611 {
3612         struct ctl_table t;
3613         int err;
3614         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
3615
3616         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
3617                 return -EPERM;
3618
3619         t = *table;
3620         t.data = &state;
3621         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3622         if (err < 0)
3623                 return err;
3624         if (write)
3625                 set_numabalancing_state(state);
3626         return err;
3627 }
3628 #endif
3629 #endif
3630
3631 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3632
3633 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
3634 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
3635
3636 static void set_schedstats(bool enabled)
3637 {
3638         if (enabled)
3639                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
3640         else
3641                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
3642 }
3643
3644 void force_schedstat_enabled(void)
3645 {
3646         if (!schedstat_enabled()) {
3647                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
3648                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
3649         }
3650 }
3651
3652 static int __init setup_schedstats(char *str)
3653 {
3654         int ret = 0;
3655         if (!str)
3656                 goto out;
3657
3658         /*
3659          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
3660          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
3661          * variable so init_schedstats() can do it later.
3662          */
3663         if (!strcmp(str, "enable")) {
3664                 __sched_schedstats = true;
3665                 ret = 1;
3666         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
3667                 __sched_schedstats = false;
3668                 ret = 1;
3669         }
3670 out:
3671         if (!ret)
3672                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
3673
3674         return ret;
3675 }
3676 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
3677
3678 static void __init init_schedstats(void)
3679 {
3680         set_schedstats(__sched_schedstats);
3681 }
3682
3683 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
3684 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
3685                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
3686 {
3687         struct ctl_table t;
3688         int err;
3689         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
3690
3691         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
3692                 return -EPERM;
3693
3694         t = *table;
3695         t.data = &state;
3696         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3697         if (err < 0)
3698                 return err;
3699         if (write)
3700                 set_schedstats(state);
3701         return err;
3702 }
3703 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
3704 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
3705 static inline void init_schedstats(void) {}
3706 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
3707
3708 /*
3709  * fork()/clone()-time setup:
3710  */
3711 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
3712 {
3713         unsigned long flags;
3714
3715         __sched_fork(clone_flags, p);
3716         /*
3717          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
3718          * nobody will actually run it, and a signal or other external
3719          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
3720          */
3721         p->state = TASK_NEW;
3722
3723         /*
3724          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
3725          */
3726         p->prio = current->normal_prio;
3727
3728         uclamp_fork(p);
3729
3730         /*
3731          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
3732          */
3733         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
3734                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3735                         p->policy = SCHED_NORMAL;
3736                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3737                         p->rt_priority = 0;
3738                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3739                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3740
3741                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3742                 set_load_weight(p, false);
3743
3744                 /*
3745                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3746                  * fulfilled its duty:
3747                  */
3748                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3749         }
3750
3751         if (dl_prio(p->prio))
3752                 return -EAGAIN;
3753         else if (rt_prio(p->prio))
3754                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3755         else
3756                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3757
3758         init_entity_runnable_average(&p->se);
3759
3760         /*
3761          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3762          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3763          * is ran before sched_fork().
3764          *
3765          * Silence PROVE_RCU.
3766          */
3767         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3768         rseq_migrate(p);
3769         /*
3770          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
3771          * so use __set_task_cpu().
3772          */
3773         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
3774         if (p->sched_class->task_fork)
3775                 p->sched_class->task_fork(p);
3776         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3777
3778 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
3779         if (likely(sched_info_on()))
3780                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3781 #endif
3782 #if defined(CONFIG_SMP)
3783         p->on_cpu = 0;
3784 #endif
3785         init_task_preempt_count(p);
3786 #ifdef CONFIG_SMP
3787         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3788         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
3789 #endif
3790         return 0;
3791 }
3792
3793 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
3794 {
3795         uclamp_post_fork(p);
3796 }
3797
3798 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
3799 {
3800         if (runtime == RUNTIME_INF)
3801                 return BW_UNIT;
3802
3803         /*
3804          * Doing this here saves a lot of checks in all
3805          * the calling paths, and returning zero seems
3806          * safe for them anyway.
3807          */
3808         if (period == 0)
3809                 return 0;
3810
3811         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
3812 }
3813
3814 /*
3815  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3816  *
3817  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3818  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3819  * on the runqueue and wakes it.
3820  */
3821 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3822 {
3823         struct rq_flags rf;
3824         struct rq *rq;
3825
3826         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
3827         p->state = TASK_RUNNING;
3828 #ifdef CONFIG_SMP
3829         /*
3830          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3831          *  - cpus_ptr can change in the fork path
3832          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
3833          *
3834          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
3835          * as we're not fully set-up yet.
3836          */
3837         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
3838         rseq_migrate(p);
3839         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
3840 #endif
3841         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3842         update_rq_clock(rq);
3843         post_init_entity_util_avg(p);
3844
3845         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
3846         trace_sched_wakeup_new(p);
3847         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3848 #ifdef CONFIG_SMP
3849         if (p->sched_class->task_woken) {
3850                 /*
3851                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
3852                  * drop it.
3853                  */
3854                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
3855                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3856                 rq_repin_lock(rq, &rf);
3857         }
3858 #endif
3859         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3860 }
3861
3862 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3863
3864 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
3865
3866 void preempt_notifier_inc(void)
3867 {
3868         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
3869 }
3870 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
3871
3872 void preempt_notifier_dec(void)
3873 {
3874         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
3875 }
3876 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
3877
3878 /**
3879  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3880  * @notifier: notifier struct to register
3881  */
3882 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3883 {
3884         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3885                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
3886
3887         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3888 }
3889 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3890
3891 /**
3892  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3893  * @notifier: notifier struct to unregister
3894  *
3895  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
3896  */
3897 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3898 {
3899         hlist_del(&notifier->link);
3900 }
3901 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3902
3903 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3904 {
3905         struct preempt_notifier *notifier;
3906
3907         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
3908                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3909 }
3910
3911 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3912 {
3913         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3914                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
3915 }
3916
3917 static void
3918 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3919                                    struct task_struct *next)
3920 {
3921         struct preempt_notifier *notifier;
3922
3923         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
3924                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3925 }
3926
3927 static __always_inline void
3928 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3929                                  struct task_struct *next)
3930 {
3931         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
3932                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
3933 }
3934
3935 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3936
3937 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3938 {
3939 }
3940
3941 static inline void
3942 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3943                                  struct task_struct *next)
3944 {
3945 }
3946
3947 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3948
3949 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
3950 {
3951 #ifdef CONFIG_SMP
3952         /*
3953          * Claim the task as running, we do this before switching to it
3954          * such that any running task will have this set.
3955          *
3956          * See the ttwu() WF_ON_CPU case and its ordering comment.
3957          */
3958         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
3959 #endif
3960 }
3961
3962 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
3963 {
3964 #ifdef CONFIG_SMP
3965         /*
3966          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
3967          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
3968          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
3969          * finished.
3970          *
3971          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
3972          * happen before this.
3973          *
3974          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
3975          */
3976         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
3977 #endif
3978 }
3979
3980 #ifdef CONFIG_SMP
3981
3982 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
3983 {
3984         void (*func)(struct rq *rq);
3985         struct callback_head *next;
3986
3987         lockdep_assert_held(&rq->lock);
3988
3989         while (head) {
3990                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
3991                 next = head->next;
3992                 head->next = NULL;
3993                 head = next;
3994
3995                 func(rq);
3996         }
3997 }
3998
3999 static void balance_push(struct rq *rq);
4000
4001 struct callback_head balance_push_callback = {
4002         .next = NULL,
4003         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4004 };
4005
4006 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4007 {
4008         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4009
4010         lockdep_assert_held(&rq->lock);
4011         if (head)
4012                 rq->balance_callback = NULL;
4013
4014         return head;
4015 }
4016
4017 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4018 {
4019         do_balance_callbacks(rq, splice_balance_callbacks(rq));
4020 }
4021
4022 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4023 {
4024         unsigned long flags;
4025
4026         if (unlikely(head)) {
4027                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4028                 do_balance_callbacks(rq, head);
4029                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4030         }
4031 }
4032
4033 #else
4034
4035 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4036 {
4037 }
4038
4039 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4040 {
4041         return NULL;
4042 }
4043
4044 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4045 {
4046 }
4047
4048 #endif
4049
4050 static inline void
4051 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4052 {
4053         /*
4054          * Since the runqueue lock will be released by the next
4055          * task (which is an invalid locking op but in the case
4056          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4057          * do an early lockdep release here:
4058          */
4059         rq_unpin_lock(rq, rf);
4060         spin_release(&rq->lock.dep_map, _THIS_IP_);
4061 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4062         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4063         rq->lock.owner = next;
4064 #endif
4065 }
4066
4067 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4068 {
4069         /*
4070          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4071          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4072          * prev into current:
4073          */
4074         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4075         __balance_callbacks(rq);
4076         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4077 }
4078
4079 /*
4080  * NOP if the arch has not defined these:
4081  */
4082
4083 #ifndef prepare_arch_switch
4084 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4085 #endif
4086
4087 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4088 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4089 #endif
4090
4091 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4092 {
4093 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4094         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4095                 __kmap_local_sched_out();
4096 #endif
4097 }
4098
4099 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4100 {
4101 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4102         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4103                 __kmap_local_sched_in();
4104 #endif
4105 }
4106
4107 /**
4108  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4109  * @rq: the runqueue preparing to switch
4110  * @prev: the current task that is being switched out
4111  * @next: the task we are going to switch to.
4112  *
4113  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4114  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4115  * switch.
4116  *
4117  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4118  * hooks.
4119  */
4120 static inline void
4121 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4122                     struct task_struct *next)
4123 {
4124         kcov_prepare_switch(prev);
4125         sched_info_switch(rq, prev, next);
4126         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4127         rseq_preempt(prev);
4128         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4129         kmap_local_sched_out();
4130         prepare_task(next);
4131         prepare_arch_switch(next);
4132 }
4133
4134 /**
4135  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4136  * @prev: the thread we just switched away from.
4137  *
4138  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4139  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4140  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4141  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4142  *
4143  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4144  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4145  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4146  * details.)
4147  *
4148  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4149  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4150  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4151  * because prev may have moved to another CPU.
4152  */
4153 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4154         __releases(rq->lock)
4155 {
4156         struct rq *rq = this_rq();
4157         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4158         long prev_state;
4159
4160         /*
4161          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4162          * because it left us after:
4163          *
4164          *      schedule()
4165          *        preempt_disable();                    // 1
4166          *        __schedule()
4167          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4168          *
4169          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
4170          */
4171         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
4172                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
4173                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
4174                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
4175
4176         rq->prev_mm = NULL;
4177
4178         /*
4179          * A task struct has one reference for the use as "current".
4180          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
4181          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
4182          * the scheduled task must drop that reference.
4183          *
4184          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
4185          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
4186          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
4187          * transition, resulting in a double drop.
4188          */
4189         prev_state = prev->state;
4190         vtime_task_switch(prev);
4191         perf_event_task_sched_in(prev, current);
4192         finish_task(prev);
4193         finish_lock_switch(rq);
4194         finish_arch_post_lock_switch();
4195         kcov_finish_switch(current);
4196         /*
4197          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
4198          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
4199          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
4200          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
4201          * disabled either.
4202          */
4203         kmap_local_sched_in();
4204
4205         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
4206         /*
4207          * When switching through a kernel thread, the loop in
4208          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
4209          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
4210          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
4211          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
4212          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
4213          *
4214          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
4215          *   provided by mmdrop(),
4216          * - a sync_core for SYNC_CORE.
4217          */
4218         if (mm) {
4219                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
4220                 mmdrop(mm);
4221         }
4222         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
4223                 if (prev->sched_class->task_dead)
4224                         prev->sched_class->task_dead(prev);
4225
4226                 /*
4227                  * Remove function-return probe instances associated with this
4228                  * task and put them back on the free list.
4229                  */
4230                 kprobe_flush_task(prev);
4231
4232                 /* Task is done with its stack. */
4233                 put_task_stack(prev);
4234
4235                 put_task_struct_rcu_user(prev);
4236         }
4237
4238         tick_nohz_task_switch();
4239         return rq;
4240 }
4241
4242 /**
4243  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
4244  * @prev: the thread we just switched away from.
4245  */
4246 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
4247         __releases(rq->lock)
4248 {
4249         struct rq *rq;
4250
4251         /*
4252          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
4253          * finish_task_switch() for details.
4254          *
4255          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
4256          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
4257          * PREEMPT_COUNT kernels).
4258          */
4259
4260         rq = finish_task_switch(prev);
4261         preempt_enable();
4262
4263         if (current->set_child_tid)
4264                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
4265
4266         calculate_sigpending();
4267 }
4268
4269 /*
4270  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
4271  */
4272 static __always_inline struct rq *
4273 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4274                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4275 {
4276         prepare_task_switch(rq, prev, next);
4277
4278         /*
4279          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
4280          * combine the page table reload and the switch backend into
4281          * one hypercall.
4282          */
4283         arch_start_context_switch(prev);
4284
4285         /*
4286          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
4287          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
4288          *
4289          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
4290          *   user ->   user   switch
4291          */
4292         if (!next->mm) {                                // to kernel
4293                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
4294
4295                 next->active_mm = prev->active_mm;
4296                 if (prev->mm)                           // from user
4297                         mmgrab(prev->active_mm);
4298                 else
4299                         prev->active_mm = NULL;
4300         } else {                                        // to user
4301                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
4302                 /*
4303                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
4304                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
4305                  *
4306                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
4307                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
4308                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
4309                  */
4310                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
4311
4312                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
4313                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
4314                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
4315                         prev->active_mm = NULL;
4316                 }
4317         }
4318
4319         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
4320
4321         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
4322
4323         /* Here we just switch the register state and the stack. */
4324         switch_to(prev, next, prev);
4325         barrier();
4326
4327         return finish_task_switch(prev);
4328 }
4329
4330 /*
4331  * nr_running and nr_context_switches:
4332  *
4333  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
4334  * threads, total number of context switches performed since bootup.
4335  */
4336 unsigned long nr_running(void)
4337 {
4338         unsigned long i, sum = 0;
4339
4340         for_each_online_cpu(i)
4341                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
4342
4343         return sum;
4344 }
4345
4346 /*
4347  * Check if only the current task is running on the CPU.
4348  *
4349  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
4350  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
4351  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
4352  *
4353  * - from a non-preemptible section (of course)
4354  *
4355  * - from a thread that is bound to a single CPU
4356  *
4357  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
4358  */
4359 bool single_task_running(void)
4360 {
4361         return raw_rq()->nr_running == 1;
4362 }
4363 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
4364
4365 unsigned long long nr_context_switches(void)
4366 {
4367         int i;
4368         unsigned long long sum = 0;
4369
4370         for_each_possible_cpu(i)
4371                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
4372
4373         return sum;
4374 }
4375
4376 /*
4377  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
4378  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
4379  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
4380  * it does become runnable.
4381  */
4382
4383 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
4384 {
4385         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
4386 }
4387
4388 /*
4389  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
4390  *
4391  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
4392  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
4393  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
4394  *
4395  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
4396  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
4397  * running and we'd not be idle.
4398  *
4399  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
4400  * is broken.
4401  *
4402  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
4403  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
4404  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
4405  * utilising both CPUs.
4406  *
4407  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
4408  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
4409  *
4410  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
4411  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
4412  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
4413  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
4414  *
4415  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
4416  */
4417
4418 unsigned long nr_iowait(void)
4419 {
4420         unsigned long i, sum = 0;
4421
4422         for_each_possible_cpu(i)
4423                 sum += nr_iowait_cpu(i);
4424
4425         return sum;
4426 }
4427
4428 #ifdef CONFIG_SMP
4429
4430 /*
4431  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
4432  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
4433  */
4434 void sched_exec(void)
4435 {
4436         struct task_struct *p = current;
4437         unsigned long flags;
4438         int dest_cpu;
4439
4440         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4441         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
4442         if (dest_cpu == smp_processor_id())
4443                 goto unlock;
4444
4445         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
4446                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4447
4448                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4449                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
4450                 return;
4451         }
4452 unlock:
4453         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4454 }
4455
4456 #endif
4457
4458 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4459 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
4460
4461 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4462 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
4463
4464 /*
4465  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
4466  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
4467  * we observe a high rate of cache misses in practice.
4468  * Prefetching this data results in improved performance.
4469  */
4470 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
4471 {
4472 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4473         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
4474 #else
4475         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
4476 #endif
4477         prefetch(curr);
4478         prefetch(&curr->exec_start);
4479 }
4480
4481 /*
4482  * Return accounted runtime for the task.
4483  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4484  * pending runtime that have not been accounted yet.
4485  */
4486 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4487 {
4488         struct rq_flags rf;
4489         struct rq *rq;
4490         u64 ns;
4491
4492 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
4493         /*
4494          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
4495          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
4496          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
4497          *
4498          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
4499          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
4500          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
4501          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
4502          * been accounted, so we're correct here as well.
4503          */
4504         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
4505                 return p->se.sum_exec_runtime;
4506 #endif
4507
4508         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4509         /*
4510          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
4511          * project cycles that may never be accounted to this
4512          * thread, breaking clock_gettime().
4513          */
4514         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
4515                 prefetch_curr_exec_start(p);
4516                 update_rq_clock(rq);
4517                 p->sched_class->update_curr(rq);
4518         }
4519         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4520         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4521
4522         return ns;
4523 }
4524
4525 /*
4526  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4527  * We call it with interrupts disabled.
4528  */
4529 void scheduler_tick(void)
4530 {
4531         int cpu = smp_processor_id();
4532         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4533         struct task_struct *curr = rq->curr;
4534         struct rq_flags rf;
4535         unsigned long thermal_pressure;
4536
4537         arch_scale_freq_tick();
4538         sched_clock_tick();
4539
4540         rq_lock(rq, &rf);
4541
4542         update_rq_clock(rq);
4543         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
4544         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
4545         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4546         calc_global_load_tick(rq);
4547         psi_task_tick(rq);
4548
4549         rq_unlock(rq, &rf);
4550
4551         perf_event_task_tick();
4552
4553 #ifdef CONFIG_SMP
4554         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4555         trigger_load_balance(rq);
4556 #endif
4557 }
4558
4559 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
4560
4561 struct tick_work {
4562         int                     cpu;
4563         atomic_t                state;
4564         struct delayed_work     work;
4565 };
4566 /* Values for ->state, see diagram below. */
4567 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
4568 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
4569 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
4570
4571 /*
4572  * State diagram for ->state:
4573  *
4574  *
4575  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
4576  *                    |   ^
4577  *                    |   |
4578  *                    |   | sched_tick_remote()
4579  *                    |   |
4580  *                    |   |
4581  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
4582  *                    |   ^
4583  *                    |   |
4584  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
4585  *                    |   |
4586  *                    V   |
4587  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
4588  *
4589  *
4590  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
4591  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
4592  */
4593
4594 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
4595
4596 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
4597 {
4598         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
4599         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
4600         int cpu = twork->cpu;
4601         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4602         struct task_struct *curr;
4603         struct rq_flags rf;
4604         u64 delta;
4605         int os;
4606
4607         /*
4608          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
4609          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
4610          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
4611          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
4612          * of when exactly it is running.
4613          */
4614         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
4615                 goto out_requeue;
4616
4617         rq_lock_irq(rq, &rf);
4618         curr = rq->curr;
4619         if (cpu_is_offline(cpu))
4620                 goto out_unlock;
4621
4622         update_rq_clock(rq);
4623
4624         if (!is_idle_task(curr)) {
4625                 /*
4626                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
4627                  * amount of time.
4628                  */
4629                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
4630                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
4631         }
4632         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4633
4634         calc_load_nohz_remote(rq);
4635 out_unlock:
4636         rq_unlock_irq(rq, &rf);
4637 out_requeue:
4638
4639         /*
4640          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
4641          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
4642          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
4643          * first update state to reflect hotplug activity if required.
4644          */
4645         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4646         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
4647         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
4648                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
4649 }
4650
4651 static void sched_tick_start(int cpu)
4652 {
4653         int os;
4654         struct tick_work *twork;
4655
4656         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
4657                 return;
4658
4659         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
4660
4661         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
4662         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4663         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4664         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
4665                 twork->cpu = cpu;
4666                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
4667                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
4668         }
4669 }
4670
4671 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4672 static void sched_tick_stop(int cpu)
4673 {
4674         struct tick_work *twork;
4675         int os;
4676
4677         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
4678                 return;
4679
4680         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
4681
4682         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
4683         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
4684         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
4685         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
4686         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
4687 }
4688 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4689
4690 int __init sched_tick_offload_init(void)
4691 {
4692         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
4693         BUG_ON(!tick_work_cpu);
4694         return 0;
4695 }
4696
4697 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
4698 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
4699 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
4700 #endif
4701
4702 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4703                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
4704 /*
4705  * If the value passed in is equal to the current preempt count
4706  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
4707  */
4708 static inline void preempt_latency_start(int val)
4709 {
4710         if (preempt_count() == val) {
4711                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
4712 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4713                 current->preempt_disable_ip = ip;
4714 #endif
4715                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
4716         }
4717 }
4718
4719 void preempt_count_add(int val)
4720 {
4721 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4722         /*
4723          * Underflow?
4724          */
4725         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4726                 return;
4727 #endif
4728         __preempt_count_add(val);
4729 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4730         /*
4731          * Spinlock count overflowing soon?
4732          */
4733         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4734                                 PREEMPT_MASK - 10);
4735 #endif
4736         preempt_latency_start(val);
4737 }
4738 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
4739 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
4740
4741 /*
4742  * If the value passed in equals to the current preempt count
4743  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
4744  */
4745 static inline void preempt_latency_stop(int val)
4746 {
4747         if (preempt_count() == val)
4748                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
4749 }
4750
4751 void preempt_count_sub(int val)
4752 {
4753 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4754         /*
4755          * Underflow?
4756          */
4757         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4758                 return;
4759         /*
4760          * Is the spinlock portion underflowing?
4761          */
4762         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4763                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4764                 return;
4765 #endif
4766
4767         preempt_latency_stop(val);
4768         __preempt_count_sub(val);
4769 }
4770 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
4771 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
4772
4773 #else
4774 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
4775 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
4776 #endif
4777
4778 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
4779 {
4780 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4781         return p->preempt_disable_ip;
4782 #else
4783         return 0;
4784 #endif
4785 }
4786
4787 /*
4788  * Print scheduling while atomic bug:
4789  */
4790 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4791 {
4792         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
4793         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
4794
4795         if (oops_in_progress)
4796                 return;
4797
4798         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4799                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4800
4801         debug_show_held_locks(prev);
4802         print_modules();
4803         if (irqs_disabled())
4804                 print_irqtrace_events(prev);
4805         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4806             && in_atomic_preempt_off()) {
4807                 pr_err("Preemption disabled at:");
4808                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
4809         }
4810         if (panic_on_warn)
4811                 panic("scheduling while atomic\n");
4812
4813         dump_stack();
4814         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
4815 }
4816
4817 /*
4818  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4819  */
4820 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
4821 {
4822 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
4823         if (task_stack_end_corrupted(prev))
4824                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
4825
4826         if (task_scs_end_corrupted(prev))
4827                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
4828 #endif
4829
4830 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
4831         if (!preempt && prev->state && prev->non_block_count) {
4832                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
4833                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
4834                 dump_stack();
4835                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
4836         }
4837 #endif
4838
4839         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
4840                 __schedule_bug(prev);
4841                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
4842         }
4843         rcu_sleep_check();
4844         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
4845
4846         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4847
4848         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
4849 }
4850
4851 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4852                                   struct rq_flags *rf)
4853 {
4854 #ifdef CONFIG_SMP
4855         const struct sched_class *class;
4856         /*
4857          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
4858          * that when we release the rq->lock the task is in the same
4859          * state as before we took rq->lock.
4860          *
4861          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
4862          * a runnable task of @class priority or higher.
4863          */
4864         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
4865                 if (class->balance(rq, prev, rf))
4866                         break;
4867         }
4868 #endif
4869
4870         put_prev_task(rq, prev);
4871 }
4872
4873 /*
4874  * Pick up the highest-prio task:
4875  */
4876 static inline struct task_struct *
4877 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
4878 {
4879         const struct sched_class *class;
4880         struct task_struct *p;
4881
4882         /*
4883          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
4884          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
4885          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
4886          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
4887          */
4888         if (likely(prev->sched_class <= &fair_sched_class &&
4889                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4890
4891                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
4892                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
4893                         goto restart;
4894
4895                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
4896                 if (!p) {
4897                         put_prev_task(rq, prev);
4898                         p = pick_next_task_idle(rq);
4899                 }
4900
4901                 return p;
4902         }
4903
4904 restart:
4905         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
4906
4907         for_each_class(class) {
4908                 p = class->pick_next_task(rq);
4909                 if (p)
4910                         return p;
4911         }
4912
4913         /* The idle class should always have a runnable task: */
4914         BUG();
4915 }
4916
4917 /*
4918  * __schedule() is the main scheduler function.
4919  *
4920  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
4921  *
4922  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
4923  *
4924  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
4925  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
4926  *
4927  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
4928  *      interrupt handler scheduler_tick().
4929  *
4930  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
4931  *      task to the run-queue and that's it.
4932  *
4933  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
4934  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
4935  *      called on the nearest possible occasion:
4936  *
4937  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
4938  *
4939  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
4940  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
4941  *           spin_unlock()!)
4942  *
4943  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
4944  *           preemptible context
4945  *
4946  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
4947  *         then at the next:
4948  *
4949  *          - cond_resched() call
4950  *          - explicit schedule() call
4951  *          - return from syscall or exception to user-space
4952  *          - return from interrupt-handler to user-space
4953  *
4954  * WARNING: must be called with preemption disabled!
4955  */
4956 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
4957 {
4958         struct task_struct *prev, *next;
4959         unsigned long *switch_count;
4960         unsigned long prev_state;
4961         struct rq_flags rf;
4962         struct rq *rq;
4963         int cpu;
4964
4965         cpu = smp_processor_id();
4966         rq = cpu_rq(cpu);
4967         prev = rq->curr;
4968
4969         schedule_debug(prev, preempt);
4970
4971         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
4972                 hrtick_clear(rq);
4973
4974         local_irq_disable();
4975         rcu_note_context_switch(preempt);
4976
4977         /*
4978          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
4979          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
4980          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
4981          *
4982          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
4983          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
4984          *                                        wake_up_state(p, state)
4985          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
4986          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
4987          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
4988          *
4989          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
4990          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
4991          */
4992         rq_lock(rq, &rf);
4993         smp_mb__after_spinlock();
4994
4995         /* Promote REQ to ACT */
4996         rq->clock_update_flags <<= 1;
4997         update_rq_clock(rq);
4998
4999         switch_count = &prev->nivcsw;
5000
5001         /*
5002          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
5003          * that:
5004          *
5005          *  - we form a control dependency vs deactivate_task() below.
5006          *  - ptrace_{,un}freeze_traced() can change ->state underneath us.
5007          */
5008         prev_state = prev->state;
5009         if (!preempt && prev_state) {
5010                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
5011                         prev->state = TASK_RUNNING;
5012                 } else {
5013                         prev->sched_contributes_to_load =
5014                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
5015                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
5016                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
5017
5018                         if (prev->sched_contributes_to_load)
5019                                 rq->nr_uninterruptible++;
5020
5021                         /*
5022                          * __schedule()                 ttwu()
5023                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
5024                          *   if (prev_state)                goto out;
5025                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
5026                          *                                p->state = TASK_WAKING
5027                          *
5028                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
5029                          *
5030                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
5031                          */
5032                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
5033
5034                         if (prev->in_iowait) {
5035                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5036                                 delayacct_blkio_start();
5037                         }
5038                 }
5039                 switch_count = &prev->nvcsw;
5040         }
5041
5042         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
5043         clear_tsk_need_resched(prev);
5044         clear_preempt_need_resched();
5045
5046         if (likely(prev != next)) {
5047                 rq->nr_switches++;
5048                 /*
5049                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
5050                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
5051                  */
5052                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
5053                 /*
5054                  * The membarrier system call requires each architecture
5055                  * to have a full memory barrier after updating
5056                  * rq->curr, before returning to user-space.
5057                  *
5058                  * Here are the schemes providing that barrier on the
5059                  * various architectures:
5060                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
5061                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
5062                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
5063                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
5064                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
5065                  *   is a RELEASE barrier),
5066                  */
5067                 ++*switch_count;
5068
5069                 migrate_disable_switch(rq, prev);
5070                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
5071
5072                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
5073
5074                 /* Also unlocks the rq: */
5075                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
5076         } else {
5077                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5078
5079                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
5080                 __balance_callbacks(rq);
5081                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5082         }
5083 }
5084
5085 void __noreturn do_task_dead(void)
5086 {
5087         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
5088         set_special_state(TASK_DEAD);
5089
5090         /* Tell freezer to ignore us: */
5091         current->flags |= PF_NOFREEZE;
5092
5093         __schedule(false);
5094         BUG();
5095
5096         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
5097         for (;;)
5098                 cpu_relax();
5099 }
5100
5101 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
5102 {
5103         unsigned int task_flags;
5104
5105         if (!tsk->state)
5106                 return;
5107
5108         task_flags = tsk->flags;
5109         /*
5110          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
5111          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
5112          * As this function is called inside the schedule() context,
5113          * we disable preemption to avoid it calling schedule() again
5114          * in the possible wakeup of a kworker and because wq_worker_sleeping()
5115          * requires it.
5116          */
5117         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
5118                 preempt_disable();
5119                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
5120                         wq_worker_sleeping(tsk);
5121                 else
5122                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
5123                 preempt_enable_no_resched();
5124         }
5125
5126         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
5127                 return;
5128
5129         /*
5130          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
5131          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
5132          */
5133         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
5134                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
5135 }
5136
5137 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
5138 {
5139         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
5140                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
5141                         wq_worker_running(tsk);
5142                 else
5143                         io_wq_worker_running(tsk);
5144         }
5145 }
5146
5147 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
5148 {
5149         struct task_struct *tsk = current;
5150
5151         sched_submit_work(tsk);
5152         do {
5153                 preempt_disable();
5154                 __schedule(false);
5155                 sched_preempt_enable_no_resched();
5156         } while (need_resched());
5157         sched_update_worker(tsk);
5158 }
5159 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5160
5161 /*
5162  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
5163  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
5164  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
5165  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
5166  * (schedule out non-voluntarily).
5167  *
5168  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
5169  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
5170  */
5171 void __sched schedule_idle(void)
5172 {
5173         /*
5174          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
5175          * regardless because that function is a nop when the task is in a
5176          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
5177          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
5178          * TASK_RUNNING state.
5179          */
5180         WARN_ON_ONCE(current->state);
5181         do {
5182                 __schedule(false);
5183         } while (need_resched());
5184 }
5185
5186 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
5187 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
5188 {
5189         /*
5190          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
5191          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
5192          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
5193          * we find a better solution.
5194          *
5195          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
5196          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
5197          * too frequently to make sense yet.
5198          */
5199         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
5200         schedule();
5201         exception_exit(prev_state);
5202 }
5203 #endif
5204
5205 /**
5206  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
5207  *
5208  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
5209  */
5210 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
5211 {
5212         sched_preempt_enable_no_resched();
5213         schedule();
5214         preempt_disable();
5215 }
5216
5217 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
5218 {
5219         do {
5220                 /*
5221                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
5222                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
5223                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
5224                  * by the function tracer will call this function again and
5225                  * cause infinite recursion.
5226                  *
5227                  * Preemption must be disabled here before the function
5228                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
5229                  * calls. One to disable preemption without fear of being
5230                  * traced. The other to still record the preemption latency,
5231                  * which can also be traced by the function tracer.
5232                  */
5233                 preempt_disable_notrace();
5234                 preempt_latency_start(1);
5235                 __schedule(true);
5236                 preempt_latency_stop(1);
5237                 preempt_enable_no_resched_notrace();
5238
5239                 /*
5240                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5241                  * between schedule and now.
5242                  */
5243         } while (need_resched());
5244 }
5245
5246 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
5247 /*
5248  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5249  * off of preempt_enable.
5250  */
5251 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
5252 {
5253         /*
5254          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5255          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5256          */
5257         if (likely(!preemptible()))
5258                 return;
5259
5260         preempt_schedule_common();
5261 }
5262 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
5263 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5264
5265 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5266 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5267 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
5268 #endif
5269
5270
5271 /**
5272  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
5273  *
5274  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
5275  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
5276  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
5277  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
5278  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
5279  * to be called when the system is still in usermode.
5280  *
5281  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
5282  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
5283  * calling the scheduler.
5284  */
5285 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
5286 {
5287         enum ctx_state prev_ctx;
5288
5289         if (likely(!preemptible()))
5290                 return;
5291
5292         do {
5293                 /*
5294                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
5295                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
5296                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
5297                  * by the function tracer will call this function again and
5298                  * cause infinite recursion.
5299                  *
5300                  * Preemption must be disabled here before the function
5301                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
5302                  * calls. One to disable preemption without fear of being
5303                  * traced. The other to still record the preemption latency,
5304                  * which can also be traced by the function tracer.
5305                  */
5306                 preempt_disable_notrace();
5307                 preempt_latency_start(1);
5308                 /*
5309                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
5310                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
5311                  * an infinite recursion.
5312                  */
5313                 prev_ctx = exception_enter();
5314                 __schedule(true);
5315                 exception_exit(prev_ctx);
5316
5317                 preempt_latency_stop(1);
5318                 preempt_enable_no_resched_notrace();
5319         } while (need_resched());
5320 }
5321 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
5322
5323 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5324 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5325 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
5326 #endif
5327
5328 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
5329
5330 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
5331
5332 #include <linux/entry-common.h>
5333
5334 /*
5335  * SC:cond_resched
5336  * SC:might_resched
5337  * SC:preempt_schedule
5338  * SC:preempt_schedule_notrace
5339  * SC:irqentry_exit_cond_resched
5340  *
5341  *
5342  * NONE:
5343  *   cond_resched               <- __cond_resched
5344  *   might_resched              <- RET0
5345  *   preempt_schedule           <- NOP
5346  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
5347  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
5348  *
5349  * VOLUNTARY:
5350  *   cond_resched               <- __cond_resched
5351  *   might_resched              <- __cond_resched
5352  *   preempt_schedule           <- NOP
5353  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
5354  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
5355  *
5356  * FULL:
5357  *   cond_resched               <- RET0
5358  *   might_resched              <- RET0
5359  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
5360  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
5361  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
5362  */
5363
5364 enum {
5365         preempt_dynamic_none = 0,
5366         preempt_dynamic_voluntary,
5367         preempt_dynamic_full,
5368 };
5369
5370 static int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
5371
5372 static int sched_dynamic_mode(const char *str)
5373 {
5374         if (!strcmp(str, "none"))
5375                 return 0;
5376
5377         if (!strcmp(str, "voluntary"))
5378                 return 1;
5379
5380         if (!strcmp(str, "full"))
5381                 return 2;
5382
5383         return -1;
5384 }
5385
5386 static void sched_dynamic_update(int mode)
5387 {
5388         /*
5389          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
5390          * the ZERO state, which is invalid.
5391          */
5392         static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5393         static_call_update(might_resched, __cond_resched);
5394         static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5395         static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5396         static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
5397
5398         switch (mode) {
5399         case preempt_dynamic_none:
5400                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5401                 static_call_update(might_resched, (typeof(&__cond_resched)) __static_call_return0);
5402                 static_call_update(preempt_schedule, (typeof(&preempt_schedule)) NULL);
5403                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, (typeof(&preempt_schedule_notrace)) NULL);
5404                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, (typeof(&irqentry_exit_cond_resched)) NULL);
5405                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
5406                 break;
5407
5408         case preempt_dynamic_voluntary:
5409                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
5410                 static_call_update(might_resched, __cond_resched);
5411                 static_call_update(preempt_schedule, (typeof(&preempt_schedule)) NULL);
5412                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, (typeof(&preempt_schedule_notrace)) NULL);
5413                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, (typeof(&irqentry_exit_cond_resched)) NULL);
5414                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
5415                 break;
5416
5417         case preempt_dynamic_full:
5418                 static_call_update(cond_resched, (typeof(&__cond_resched)) __static_call_return0);
5419                 static_call_update(might_resched, (typeof(&__cond_resched)) __static_call_return0);
5420                 static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
5421                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
5422                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
5423                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
5424                 break;
5425         }
5426
5427         preempt_dynamic_mode = mode;
5428 }
5429
5430 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
5431 {
5432         int mode = sched_dynamic_mode(str);
5433         if (mode < 0) {
5434                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
5435                 return 1;
5436         }
5437
5438         sched_dynamic_update(mode);
5439         return 0;
5440 }
5441 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
5442
5443 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5444
5445 static ssize_t sched_dynamic_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
5446                                    size_t cnt, loff_t *ppos)
5447 {
5448         char buf[16];
5449         int mode;
5450
5451         if (cnt > 15)
5452                 cnt = 15;
5453
5454         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
5455                 return -EFAULT;
5456
5457         buf[cnt] = 0;
5458         mode = sched_dynamic_mode(strstrip(buf));
5459         if (mode < 0)
5460                 return mode;
5461
5462         sched_dynamic_update(mode);
5463
5464         *ppos += cnt;
5465
5466         return cnt;
5467 }
5468
5469 static int sched_dynamic_show(struct seq_file *m, void *v)
5470 {
5471         static const char * preempt_modes[] = {
5472                 "none", "voluntary", "full"
5473         };
5474         int i;
5475
5476         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(preempt_modes); i++) {
5477                 if (preempt_dynamic_mode == i)
5478                         seq_puts(m, "(");
5479                 seq_puts(m, preempt_modes[i]);
5480                 if (preempt_dynamic_mode == i)
5481                         seq_puts(m, ")");
5482
5483                 seq_puts(m, " ");
5484         }
5485
5486         seq_puts(m, "\n");
5487         return 0;
5488 }
5489
5490 static int sched_dynamic_open(struct inode *inode, struct file *filp)
5491 {
5492         return single_open(filp, sched_dynamic_show, NULL);
5493 }
5494
5495 static const struct file_operations sched_dynamic_fops = {
5496         .open           = sched_dynamic_open,
5497         .write          = sched_dynamic_write,
5498         .read           = seq_read,
5499         .llseek         = seq_lseek,
5500         .release        = single_release,
5501 };
5502
5503 static __init int sched_init_debug_dynamic(void)
5504 {
5505         debugfs_create_file("sched_preempt", 0644, NULL, NULL, &sched_dynamic_fops);
5506         return 0;
5507 }
5508 late_initcall(sched_init_debug_dynamic);
5509
5510 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5511 #endif /* CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
5512
5513
5514 /*
5515  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
5516  * off of irq context.
5517  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5518  * protect us against recursive calling from irq.
5519  */
5520 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
5521 {
5522         enum ctx_state prev_state;
5523
5524         /* Catch callers which need to be fixed */
5525         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
5526
5527         prev_state = exception_enter();
5528
5529         do {
5530                 preempt_disable();
5531                 local_irq_enable();
5532                 __schedule(true);
5533                 local_irq_disable();
5534                 sched_preempt_enable_no_resched();
5535         } while (need_resched());
5536
5537         exception_exit(prev_state);
5538 }
5539
5540 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5541                           void *key)
5542 {
5543         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
5544         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5545 }
5546 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5547
5548 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5549
5550 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
5551 {
5552         if (pi_task)
5553                 prio = min(prio, pi_task->prio);
5554
5555         return prio;
5556 }
5557
5558 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
5559 {
5560         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
5561
5562         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
5563 }
5564
5565 /*
5566  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5567  * @p: task to boost
5568  * @pi_task: donor task
5569  *
5570  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5571  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5572  *
5573  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
5574  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
5575  */
5576 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
5577 {
5578         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
5579                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
5580         const struct sched_class *prev_class;
5581         struct rq_flags rf;
5582         struct rq *rq;
5583
5584         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
5585         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
5586
5587         /*
5588          * If nothing changed; bail early.
5589          */
5590         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
5591                 return;
5592
5593         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
5594         update_rq_clock(rq);
5595         /*
5596          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
5597          * either lock.
5598          *
5599          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
5600          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
5601          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
5602          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
5603          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
5604          */
5605         p->pi_top_task = pi_task;
5606
5607         /*
5608          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
5609          */
5610         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
5611                 goto out_unlock;
5612
5613         /*
5614          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
5615          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
5616          *
5617          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
5618          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
5619          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
5620          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
5621          * with interrupts disabled and will complete the lock
5622          * protected section without being interrupted. So there is no
5623          * real need to boost.
5624          */
5625         if (unlikely(p == rq->idle)) {
5626                 WARN_ON(p != rq->curr);
5627                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
5628                 goto out_unlock;
5629         }
5630
5631         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
5632         oldprio = p->prio;
5633
5634         if (oldprio == prio)
5635                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
5636
5637         prev_class = p->sched_class;
5638         queued = task_on_rq_queued(p);
5639         running = task_current(rq, p);
5640         if (queued)
5641                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
5642         if (running)
5643                 put_prev_task(rq, p);
5644
5645         /*
5646          * Boosting condition are:
5647          * 1. -rt task is running and holds mutex A
5648          *      --> -dl task blocks on mutex A
5649          *
5650          * 2. -dl task is running and holds mutex A
5651          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
5652          *          running task
5653          */
5654         if (dl_prio(prio)) {
5655                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
5656                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
5657                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
5658                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
5659                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
5660                 } else {
5661                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5662                 }
5663                 p->sched_class = &dl_sched_class;
5664         } else if (rt_prio(prio)) {
5665                 if (dl_prio(oldprio))
5666                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5667                 if (oldprio < prio)
5668                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
5669                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5670         } else {
5671                 if (dl_prio(oldprio))
5672                         p->dl.pi_se = &p->dl;
5673                 if (rt_prio(oldprio))
5674                         p->rt.timeout = 0;
5675                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5676         }
5677
5678         p->prio = prio;
5679
5680         if (queued)
5681                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
5682         if (running)
5683                 set_next_task(rq, p);
5684
5685         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5686 out_unlock:
5687         /* Avoid rq from going away on us: */
5688         preempt_disable();
5689
5690         rq_unpin_lock(rq, &rf);
5691         __balance_callbacks(rq);
5692         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5693
5694         preempt_enable();
5695 }
5696 #else
5697 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
5698 {
5699         return prio;
5700 }
5701 #endif
5702
5703 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5704 {
5705         bool queued, running;
5706         int old_prio;
5707         struct rq_flags rf;
5708         struct rq *rq;
5709
5710         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
5711                 return;
5712         /*
5713          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5714          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5715          */
5716         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5717         update_rq_clock(rq);
5718
5719         /*
5720          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5721          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5722          * it won't have any effect on scheduling until the task is
5723          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
5724          */
5725         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
5726                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5727                 goto out_unlock;
5728         }
5729         queued = task_on_rq_queued(p);
5730         running = task_current(rq, p);
5731         if (queued)
5732                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
5733         if (running)
5734                 put_prev_task(rq, p);
5735
5736         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5737         set_load_weight(p, true);
5738         old_prio = p->prio;
5739         p->prio = effective_prio(p);
5740
5741         if (queued)
5742                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5743         if (running)
5744                 set_next_task(rq, p);
5745
5746         /*
5747          * If the task increased its priority or is running and
5748          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5749          */
5750         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
5751
5752 out_unlock:
5753         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5754 }
5755 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5756
5757 /*
5758  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5759  * @p: task
5760  * @nice: nice value
5761  */
5762 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5763 {
5764         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
5765         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
5766
5767         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5768                 capable(CAP_SYS_NICE));
5769 }
5770
5771 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5772
5773 /*
5774  * sys_nice - change the priority of the current process.
5775  * @increment: priority increment
5776  *
5777  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5778  * does similar things.
5779  */
5780 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5781 {
5782         long nice, retval;
5783
5784         /*
5785          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5786          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5787          * and we have a single winner.
5788          */
5789         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
5790         nice = task_nice(current) + increment;
5791
5792         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
5793         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5794                 return -EPERM;
5795
5796         retval = security_task_setnice(current, nice);
5797         if (retval)
5798                 return retval;
5799
5800         set_user_nice(current, nice);
5801         return 0;
5802 }
5803
5804 #endif
5805
5806 /**
5807  * task_prio - return the priority value of a given task.
5808  * @p: the task in question.
5809  *
5810  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
5811  *
5812  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
5813  *
5814  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
5815  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
5816  * deadline                     -101             -1           0
5817  */
5818 int task_prio(const struct task_struct *p)
5819 {
5820         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5821 }
5822
5823 /**
5824  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
5825  * @cpu: the processor in question.
5826  *
5827  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
5828  */
5829 int idle_cpu(int cpu)
5830 {
5831         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5832
5833         if (rq->curr != rq->idle)
5834                 return 0;
5835
5836         if (rq->nr_running)
5837                 return 0;
5838
5839 #ifdef CONFIG_SMP
5840         if (rq->ttwu_pending)
5841                 return 0;
5842 #endif
5843
5844         return 1;
5845 }
5846
5847 /**
5848  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
5849  * @cpu: the CPU in question.
5850  *
5851  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
5852  */
5853 int available_idle_cpu(int cpu)
5854 {
5855         if (!idle_cpu(cpu))
5856                 return 0;
5857
5858         if (vcpu_is_preempted(cpu))
5859                 return 0;
5860
5861         return 1;
5862 }
5863
5864 /**
5865  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
5866  * @cpu: the processor in question.
5867  *
5868  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
5869  */
5870 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5871 {
5872         return cpu_rq(cpu)->idle;
5873 }
5874
5875 #ifdef CONFIG_SMP
5876 /*
5877  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
5878  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
5879  *
5880  * The scheduler tracks the following metrics:
5881  *
5882  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
5883  *   cpu_bw_dl()
5884  *
5885  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
5886  * synchronized windows and are thus directly comparable.
5887  *
5888  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
5889  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
5890  * in the irq utilization.
5891  *
5892  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
5893  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
5894  * required to meet deadlines.
5895  */
5896 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
5897                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
5898                                  struct task_struct *p)
5899 {
5900         unsigned long dl_util, util, irq;
5901         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5902
5903         if (!uclamp_is_used() &&
5904             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
5905                 return max;
5906         }
5907
5908         /*
5909          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
5910          * because of inaccuracies in how we track these -- see
5911          * update_irq_load_avg().
5912          */
5913         irq = cpu_util_irq(rq);
5914         if (unlikely(irq >= max))
5915                 return max;
5916
5917         /*
5918          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
5919          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
5920          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
5921          * to obtain the CPU's actual utilization.
5922          *
5923          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
5924          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
5925          * tasks.
5926          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
5927          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
5928          */
5929         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
5930         if (type == FREQUENCY_UTIL)
5931                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
5932
5933         dl_util = cpu_util_dl(rq);
5934
5935         /*
5936          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
5937          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
5938          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
5939          * that we select f_max when there is no idle time.
5940          *
5941          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
5942          * saturation when we should -- something for later.
5943          */
5944         if (util + dl_util >= max)
5945                 return max;
5946
5947         /*
5948          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
5949          * include util_dl and ignore dl_bw.
5950          */
5951         if (type == ENERGY_UTIL)
5952                 util += dl_util;
5953
5954         /*
5955          * There is still idle time; further improve the number by using the
5956          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
5957          * need to scale the task numbers:
5958          *
5959          *              max - irq
5960          *   U' = irq + --------- * U
5961          *                 max
5962          */
5963         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
5964         util += irq;
5965
5966         /*
5967          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
5968          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
5969          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
5970          * periods of time.
5971          *
5972          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
5973          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
5974          * an interface. So, we only do the latter for now.
5975          */
5976         if (type == FREQUENCY_UTIL)
5977                 util += cpu_bw_dl(rq);
5978
5979         return min(max, util);
5980 }
5981
5982 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
5983 {
5984         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu_rq(cpu)), max,
5985                                   ENERGY_UTIL, NULL);
5986 }
5987 #endif /* CONFIG_SMP */
5988
5989 /**
5990  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5991  * @pid: the pid in question.
5992  *
5993  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
5994  */
5995 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5996 {
5997         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5998 }
5999
6000 /*
6001  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
6002  * it calls know not to change it.
6003  */
6004 #define SETPARAM_POLICY -1
6005
6006 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
6007                 const struct sched_attr *attr)
6008 {
6009         int policy = attr->sched_policy;
6010
6011         if (policy == SETPARAM_POLICY)
6012                 policy = p->policy;
6013
6014         p->policy = policy;
6015
6016         if (dl_policy(policy))
6017                 __setparam_dl(p, attr);
6018         else if (fair_policy(policy))
6019                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
6020
6021         /*
6022          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
6023          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
6024          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
6025          */
6026         p->rt_priority = attr->sched_priority;
6027         p->normal_prio = normal_prio(p);
6028         set_load_weight(p, true);
6029 }
6030
6031 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
6032 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
6033                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
6034 {
6035         /*
6036          * If params can't change scheduling class changes aren't allowed
6037          * either.
6038          */
6039         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
6040                 return;
6041
6042         __setscheduler_params(p, attr);
6043
6044         /*
6045          * Keep a potential priority boosting if called from
6046          * sched_setscheduler().
6047          */
6048         p->prio = normal_prio(p);
6049         if (keep_boost)
6050                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
6051
6052         if (dl_prio(p->prio))
6053                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6054         else if (rt_prio(p->prio))
6055                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6056         else
6057                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6058 }
6059
6060 /*
6061  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
6062  */
6063 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6064 {
6065         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6066         bool match;
6067
6068         rcu_read_lock();
6069         pcred = __task_cred(p);
6070         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
6071                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
6072         rcu_read_unlock();
6073         return match;
6074 }
6075
6076 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
6077                                 const struct sched_attr *attr,
6078                                 bool user, bool pi)
6079 {
6080         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
6081                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
6082         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
6083         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
6084         const struct sched_class *prev_class;
6085         struct callback_head *head;
6086         struct rq_flags rf;
6087         int reset_on_fork;
6088         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6089         struct rq *rq;
6090
6091         /* The pi code expects interrupts enabled */
6092         BUG_ON(pi && in_interrupt());
6093 recheck:
6094         /* Double check policy once rq lock held: */
6095         if (policy < 0) {
6096                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6097                 policy = oldpolicy = p->policy;
6098         } else {
6099                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
6100
6101                 if (!valid_policy(policy))
6102                         return -EINVAL;
6103         }
6104
6105         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
6106                 return -EINVAL;
6107
6108         /*
6109          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6110          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6111          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6112          */
6113         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
6114                 return -EINVAL;
6115         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
6116             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
6117                 return -EINVAL;
6118
6119         /*
6120          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6121          */
6122         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6123                 if (fair_policy(policy)) {
6124                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
6125                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
6126                                 return -EPERM;
6127                 }
6128
6129                 if (rt_policy(policy)) {
6130                         unsigned long rlim_rtprio =
6131                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
6132
6133                         /* Can't set/change the rt policy: */
6134                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6135                                 return -EPERM;
6136
6137                         /* Can't increase priority: */
6138                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
6139                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
6140                                 return -EPERM;
6141                 }
6142
6143                  /*
6144                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
6145                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
6146                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
6147                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
6148                   */
6149                 if (dl_policy(policy))
6150                         return -EPERM;
6151
6152                 /*
6153                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
6154                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
6155                  */
6156                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
6157                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
6158                                 return -EPERM;
6159                 }
6160
6161                 /* Can't change other user's priorities: */
6162                 if (!check_same_owner(p))
6163                         return -EPERM;
6164
6165                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
6166                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6167                         return -EPERM;
6168         }
6169
6170         if (user) {
6171                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
6172                         return -EINVAL;
6173
6174                 retval = security_task_setscheduler(p);
6175                 if (retval)
6176                         return retval;
6177         }
6178
6179         /* Update task specific "requested" clamps */
6180         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
6181                 retval = uclamp_validate(p, attr);
6182                 if (retval)
6183                         return retval;
6184         }
6185
6186         if (pi)
6187                 cpuset_read_lock();
6188
6189         /*
6190          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6191          * changing the priority of the task:
6192          *
6193          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
6194          * runqueue lock must be held.
6195          */
6196         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6197         update_rq_clock(rq);
6198
6199         /*
6200          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
6201          */
6202         if (p == rq->stop) {
6203                 retval = -EINVAL;
6204                 goto unlock;
6205         }
6206
6207         /*
6208          * If not changing anything there's no need to proceed further,
6209          * but store a possible modification of reset_on_fork.
6210          */
6211         if (unlikely(policy == p->policy)) {
6212                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
6213                         goto change;
6214                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
6215                         goto change;
6216                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
6217                         goto change;
6218                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
6219                         goto change;
6220
6221                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6222                 retval = 0;
6223                 goto unlock;
6224         }
6225 change:
6226
6227         if (user) {
6228 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6229                 /*
6230                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6231                  * assigned.
6232                  */
6233                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6234                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
6235                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
6236                         retval = -EPERM;
6237                         goto unlock;
6238                 }
6239 #endif
6240 #ifdef CONFIG_SMP
6241                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
6242                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
6243                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
6244
6245                         /*
6246                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
6247                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
6248                          * will also fail if there's no bandwidth available.
6249                          */
6250                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
6251                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
6252                                 retval = -EPERM;
6253                                 goto unlock;
6254                         }
6255                 }
6256 #endif
6257         }
6258
6259         /* Re-check policy now with rq lock held: */
6260         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6261                 policy = oldpolicy = -1;
6262                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6263                 if (pi)
6264                         cpuset_read_unlock();
6265                 goto recheck;
6266         }
6267
6268         /*
6269          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
6270          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
6271          * is available.
6272          */
6273         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
6274                 retval = -EBUSY;
6275                 goto unlock;
6276         }
6277
6278         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6279         oldprio = p->prio;
6280
6281         if (pi) {
6282                 /*
6283                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
6284                  * effective priority is unchanged, we just store the new
6285                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
6286                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
6287                  * itself.
6288                  */
6289                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
6290                 if (new_effective_prio == oldprio)
6291                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
6292         }
6293
6294         queued = task_on_rq_queued(p);
6295         running = task_current(rq, p);
6296         if (queued)
6297                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
6298         if (running)
6299                 put_prev_task(rq, p);
6300
6301         prev_class = p->sched_class;
6302
6303         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
6304         __setscheduler_uclamp(p, attr);
6305
6306         if (queued) {
6307                 /*
6308                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
6309                  * increased (user space view).
6310                  */
6311                 if (oldprio < p->prio)
6312                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
6313
6314                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
6315         }
6316         if (running)
6317                 set_next_task(rq, p);
6318
6319         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6320
6321         /* Avoid rq from going away on us: */
6322         preempt_disable();
6323         head = splice_balance_callbacks(rq);
6324         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6325
6326         if (pi) {
6327                 cpuset_read_unlock();
6328                 rt_mutex_adjust_pi(p);
6329         }
6330
6331         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
6332         balance_callbacks(rq, head);
6333         preempt_enable();
6334
6335         return 0;
6336
6337 unlock:
6338         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6339         if (pi)
6340                 cpuset_read_unlock();
6341         return retval;
6342 }
6343
6344 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6345                                const struct sched_param *param, bool check)
6346 {
6347         struct sched_attr attr = {
6348                 .sched_policy   = policy,
6349                 .sched_priority = param->sched_priority,
6350                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
6351         };
6352
6353         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
6354         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
6355                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
6356                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6357                 attr.sched_policy = policy;
6358         }
6359
6360         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
6361 }
6362 /**
6363  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6364  * @p: the task in question.
6365  * @policy: new policy.
6366  * @param: structure containing the new RT priority.
6367  *
6368  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
6369  *
6370  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6371  *
6372  * NOTE that the task may be already dead.
6373  */
6374 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6375                        const struct sched_param *param)
6376 {
6377         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6378 }
6379
6380 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
6381 {
6382         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
6383 }
6384
6385 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
6386 {
6387         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
6388 }
6389
6390 /**
6391  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6392  * @p: the task in question.
6393  * @policy: new policy.
6394  * @param: structure containing the new RT priority.
6395  *
6396  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6397  * current context has permission.  For example, this is needed in
6398  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6399  * but our caller might not have that capability.
6400  *
6401  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6402  */
6403 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6404                                const struct sched_param *param)
6405 {
6406         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6407 }
6408
6409 /*
6410  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
6411  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
6412  * be doing.
6413  *
6414  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
6415  *
6416  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
6417  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
6418  * and smash them together and still expect them to work.
6419  *
6420  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
6421  *
6422  *   MAX_RT_PRIO / 2
6423  *
6424  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
6425  * know enough information to make a sensible choice.
6426  */
6427 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
6428 {
6429         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
6430         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
6431 }
6432 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
6433
6434 /*
6435  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
6436  */
6437 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
6438 {
6439         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
6440         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
6441 }
6442 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
6443
6444 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
6445 {
6446         struct sched_attr attr = {
6447                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6448                 .sched_nice = nice,
6449         };
6450         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
6451 }
6452 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
6453
6454 static int
6455 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6456 {
6457         struct sched_param lparam;
6458         struct task_struct *p;
6459         int retval;
6460
6461         if (!param || pid < 0)
6462                 return -EINVAL;
6463         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6464                 return -EFAULT;
6465
6466         rcu_read_lock();
6467         retval = -ESRCH;
6468         p = find_process_by_pid(pid);
6469         if (likely(p))
6470                 get_task_struct(p);
6471         rcu_read_unlock();
6472
6473         if (likely(p)) {
6474                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6475                 put_task_struct(p);
6476         }
6477
6478         return retval;
6479 }
6480
6481 /*
6482  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
6483  */
6484 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
6485 {
6486         u32 size;
6487         int ret;
6488
6489         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
6490         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
6491
6492         ret = get_user(size, &uattr->size);
6493         if (ret)
6494                 return ret;
6495
6496         /* ABI compatibility quirk: */
6497         if (!size)
6498                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
6499         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
6500                 goto err_size;
6501
6502         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
6503         if (ret) {
6504                 if (ret == -E2BIG)
6505                         goto err_size;
6506                 return ret;
6507         }
6508
6509         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
6510             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
6511                 return -EINVAL;
6512
6513         /*
6514          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
6515          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
6516          */
6517         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
6518
6519         return 0;
6520
6521 err_size:
6522         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
6523         return -E2BIG;
6524 }
6525
6526 /**
6527  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6528  * @pid: the pid in question.
6529  * @policy: new policy.
6530  * @param: structure containing the new RT priority.
6531  *
6532  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6533  */
6534 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
6535 {
6536         if (policy < 0)
6537                 return -EINVAL;
6538
6539         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6540 }
6541
6542 /**
6543  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6544  * @pid: the pid in question.
6545  * @param: structure containing the new RT priority.
6546  *
6547  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6548  */
6549 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6550 {
6551         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
6552 }
6553
6554 /**
6555  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
6556  * @pid: the pid in question.
6557  * @uattr: structure containing the extended parameters.
6558  * @flags: for future extension.
6559  */
6560 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
6561                                unsigned int, flags)
6562 {
6563         struct sched_attr attr;
6564         struct task_struct *p;
6565         int retval;
6566
6567         if (!uattr || pid < 0 || flags)
6568                 return -EINVAL;
6569
6570         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
6571         if (retval)
6572                 return retval;
6573
6574         if ((int)attr.sched_policy < 0)
6575                 return -EINVAL;
6576         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
6577                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
6578
6579         rcu_read_lock();
6580         retval = -ESRCH;
6581         p = find_process_by_pid(pid);
6582         if (likely(p))
6583                 get_task_struct(p);
6584         rcu_read_unlock();
6585
6586         if (likely(p)) {
6587                 retval = sched_setattr(p, &attr);
6588                 put_task_struct(p);
6589         }
6590
6591         return retval;
6592 }
6593
6594 /**
6595  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6596  * @pid: the pid in question.
6597  *
6598  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
6599  * code.
6600  */
6601 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6602 {
6603         struct task_struct *p;
6604         int retval;
6605
6606         if (pid < 0)
6607                 return -EINVAL;
6608
6609         retval = -ESRCH;
6610         rcu_read_lock();
6611         p = find_process_by_pid(pid);
6612         if (p) {
6613                 retval = security_task_getscheduler(p);
6614                 if (!retval)
6615                         retval = p->policy
6616                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6617         }
6618         rcu_read_unlock();
6619         return retval;
6620 }
6621
6622 /**
6623  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6624  * @pid: the pid in question.
6625  * @param: structure containing the RT priority.
6626  *
6627  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
6628  * code.
6629  */
6630 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6631 {
6632         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
6633         struct task_struct *p;
6634         int retval;
6635
6636         if (!param || pid < 0)
6637                 return -EINVAL;
6638
6639         rcu_read_lock();
6640         p = find_process_by_pid(pid);
6641         retval = -ESRCH;
6642         if (!p)
6643                 goto out_unlock;
6644
6645         retval = security_task_getscheduler(p);
6646         if (retval)
6647                 goto out_unlock;
6648
6649         if (task_has_rt_policy(p))
6650                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
6651         rcu_read_unlock();
6652
6653         /*
6654          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6655          */
6656         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6657
6658         return retval;
6659
6660 out_unlock:
6661         rcu_read_unlock();
6662         return retval;
6663 }
6664
6665 /*
6666  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
6667  * than what user-space knows about) to user-space.
6668  *
6669  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
6670  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
6671  * have the same size.
6672  */
6673 static int
6674 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
6675                         struct sched_attr *kattr,
6676                         unsigned int usize)
6677 {
6678         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
6679
6680         if (!access_ok(uattr, usize))
6681                 return -EFAULT;
6682
6683         /*
6684          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
6685          *
6686          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
6687          *
6688          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
6689          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
6690          *
6691          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
6692          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
6693          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
6694          * which is set to ksize in this case.
6695          */
6696         kattr->size = min(usize, ksize);
6697
6698         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
6699                 return -EFAULT;
6700
6701         return 0;
6702 }
6703
6704 /**
6705  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
6706  * @pid: the pid in question.
6707  * @uattr: structure containing the extended parameters.
6708  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
6709  * @flags: for future extension.
6710  */
6711 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
6712                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
6713 {
6714         struct sched_attr kattr = { };
6715         struct task_struct *p;
6716         int retval;
6717
6718         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
6719             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
6720                 return -EINVAL;
6721
6722         rcu_read_lock();
6723         p = find_process_by_pid(pid);
6724         retval = -ESRCH;
6725         if (!p)
6726                 goto out_unlock;
6727
6728         retval = security_task_getscheduler(p);
6729         if (retval)
6730                 goto out_unlock;
6731
6732         kattr.sched_policy = p->policy;
6733         if (p->sched_reset_on_fork)
6734                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
6735         if (task_has_dl_policy(p))
6736                 __getparam_dl(p, &kattr);
6737         else if (task_has_rt_policy(p))
6738                 kattr.sched_priority = p->rt_priority;
6739         else
6740                 kattr.sched_nice = task_nice(p);
6741
6742 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
6743         /*
6744          * This could race with another potential updater, but this is fine
6745          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
6746          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
6747          */
6748         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
6749         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
6750 #endif
6751
6752         rcu_read_unlock();
6753
6754         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
6755
6756 out_unlock:
6757         rcu_read_unlock();
6758         return retval;
6759 }
6760
6761 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6762 {
6763         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6764         struct task_struct *p;
6765         int retval;
6766
6767         rcu_read_lock();
6768
6769         p = find_process_by_pid(pid);
6770         if (!p) {
6771                 rcu_read_unlock();
6772                 return -ESRCH;
6773         }
6774
6775         /* Prevent p going away */
6776         get_task_struct(p);
6777         rcu_read_unlock();
6778
6779         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
6780                 retval = -EINVAL;
6781                 goto out_put_task;
6782         }
6783         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6784                 retval = -ENOMEM;
6785                 goto out_put_task;
6786         }
6787         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6788                 retval = -ENOMEM;
6789                 goto out_free_cpus_allowed;
6790         }
6791         retval = -EPERM;
6792         if (!check_same_owner(p)) {
6793                 rcu_read_lock();
6794                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
6795                         rcu_read_unlock();
6796                         goto out_free_new_mask;
6797                 }
6798                 rcu_read_unlock();
6799         }
6800
6801         retval = security_task_setscheduler(p);
6802         if (retval)
6803                 goto out_free_new_mask;
6804
6805
6806         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6807         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6808
6809         /*
6810          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
6811          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
6812          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
6813          * root_domain.
6814          */
6815 #ifdef CONFIG_SMP
6816         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
6817                 rcu_read_lock();
6818                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
6819                         retval = -EBUSY;
6820                         rcu_read_unlock();
6821                         goto out_free_new_mask;
6822                 }
6823                 rcu_read_unlock();
6824         }
6825 #endif
6826 again:
6827         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK);
6828
6829         if (!retval) {
6830                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6831                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6832                         /*
6833                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6834                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6835                          * cpuset's cpus_allowed
6836                          */
6837                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6838                         goto again;
6839                 }
6840         }
6841 out_free_new_mask:
6842         free_cpumask_var(new_mask);
6843 out_free_cpus_allowed:
6844         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6845 out_put_task:
6846         put_task_struct(p);
6847         return retval;
6848 }
6849
6850 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6851                              struct cpumask *new_mask)
6852 {
6853         if (len < cpumask_size())
6854                 cpumask_clear(new_mask);
6855         else if (len > cpumask_size())
6856                 len = cpumask_size();
6857
6858         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6859 }
6860
6861 /**
6862  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
6863  * @pid: pid of the process
6864  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6865  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
6866  *
6867  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
6868  */
6869 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6870                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6871 {
6872         cpumask_var_t new_mask;
6873         int retval;
6874
6875         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6876                 return -ENOMEM;
6877
6878         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6879         if (retval == 0)
6880                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6881         free_cpumask_var(new_mask);
6882         return retval;
6883 }
6884
6885 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6886 {
6887         struct task_struct *p;
6888         unsigned long flags;
6889         int retval;
6890
6891         rcu_read_lock();
6892
6893         retval = -ESRCH;
6894         p = find_process_by_pid(pid);
6895         if (!p)
6896                 goto out_unlock;
6897
6898         retval = security_task_getscheduler(p);
6899         if (retval)
6900                 goto out_unlock;
6901
6902         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6903         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
6904         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6905
6906 out_unlock:
6907         rcu_read_unlock();
6908
6909         return retval;
6910 }
6911
6912 /**
6913  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
6914  * @pid: pid of the process
6915  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6916  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
6917  *
6918  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
6919  * error code otherwise.
6920  */
6921 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6922                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6923 {
6924         int ret;
6925         cpumask_var_t mask;
6926
6927         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
6928                 return -EINVAL;
6929         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
6930                 return -EINVAL;
6931
6932         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6933                 return -ENOMEM;
6934
6935         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6936         if (ret == 0) {
6937                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
6938
6939                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
6940                         ret = -EFAULT;
6941                 else
6942                         ret = retlen;
6943         }
6944         free_cpumask_var(mask);
6945
6946         return ret;
6947 }
6948
6949 static void do_sched_yield(void)
6950 {
6951         struct rq_flags rf;
6952         struct rq *rq;
6953
6954         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
6955
6956         schedstat_inc(rq->yld_count);
6957         current->sched_class->yield_task(rq);
6958
6959         preempt_disable();
6960         rq_unlock_irq(rq, &rf);
6961         sched_preempt_enable_no_resched();
6962
6963         schedule();
6964 }
6965
6966 /**
6967  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6968  *
6969  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6970  * other threads running on this CPU then this function will return.
6971  *
6972  * Return: 0.
6973  */
6974 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6975 {
6976         do_sched_yield();
6977         return 0;
6978 }
6979
6980 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
6981 int __sched __cond_resched(void)
6982 {
6983         if (should_resched(0)) {
6984                 preempt_schedule_common();
6985                 return 1;
6986         }
6987 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
6988         rcu_all_qs();
6989 #endif
6990         return 0;
6991 }
6992 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
6993 #endif
6994
6995 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6996 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
6997 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
6998
6999 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
7000 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
7001 #endif
7002
7003 /*
7004  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
7005  * call schedule, and on return reacquire the lock.
7006  *
7007  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
7008  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
7009  * spin_unlock(), once by hand).
7010  */
7011 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
7012 {
7013         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7014         int ret = 0;
7015
7016         lockdep_assert_held(lock);
7017
7018         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
7019                 spin_unlock(lock);
7020                 if (resched)
7021                         preempt_schedule_common();
7022                 else
7023                         cpu_relax();
7024                 ret = 1;
7025                 spin_lock(lock);
7026         }
7027         return ret;
7028 }
7029 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
7030
7031 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
7032 {
7033         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7034         int ret = 0;
7035
7036         lockdep_assert_held_read(lock);
7037
7038         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7039                 read_unlock(lock);
7040                 if (resched)
7041                         preempt_schedule_common();
7042                 else
7043                         cpu_relax();
7044                 ret = 1;
7045                 read_lock(lock);
7046         }
7047         return ret;
7048 }
7049 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
7050
7051 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
7052 {
7053         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7054         int ret = 0;
7055
7056         lockdep_assert_held_write(lock);
7057
7058         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7059                 write_unlock(lock);
7060                 if (resched)
7061                         preempt_schedule_common();
7062                 else
7063                         cpu_relax();
7064                 ret = 1;
7065                 write_lock(lock);
7066         }
7067         return ret;
7068 }
7069 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
7070
7071 /**
7072  * yield - yield the current processor to other threads.
7073  *
7074  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
7075  *
7076  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
7077  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
7078  * it, it's already broken.
7079  *
7080  * Typical broken usage is:
7081  *
7082  * while (!event)
7083  *      yield();
7084  *
7085  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
7086  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
7087  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
7088  *
7089  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
7090  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
7091  * If you still want to use yield(), do not!
7092  */
7093 void __sched yield(void)
7094 {
7095         set_current_state(TASK_RUNNING);
7096         do_sched_yield();
7097 }
7098 EXPORT_SYMBOL(yield);
7099
7100 /**
7101  * yield_to - yield the current processor to another thread in
7102  * your thread group, or accelerate that thread toward the
7103  * processor it's on.
7104  * @p: target task
7105  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
7106  *
7107  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
7108  * can't go away on us before we can do any checks.
7109  *
7110  * Return:
7111  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
7112  *      false (0) if we failed to boost the target.
7113  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
7114  */
7115 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
7116 {
7117         struct task_struct *curr = current;
7118         struct rq *rq, *p_rq;
7119         unsigned long flags;
7120         int yielded = 0;
7121
7122         local_irq_save(flags);
7123         rq = this_rq();
7124
7125 again:
7126         p_rq = task_rq(p);
7127         /*
7128          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
7129          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
7130          */
7131         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
7132                 yielded = -ESRCH;
7133                 goto out_irq;
7134         }
7135
7136         double_rq_lock(rq, p_rq);
7137         if (task_rq(p) != p_rq) {
7138                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
7139                 goto again;
7140         }
7141
7142         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
7143                 goto out_unlock;
7144
7145         if (curr->sched_class != p->sched_class)
7146                 goto out_unlock;
7147
7148         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
7149                 goto out_unlock;
7150
7151         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
7152         if (yielded) {
7153                 schedstat_inc(rq->yld_count);
7154                 /*
7155                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
7156                  * fairness.
7157                  */
7158                 if (preempt && rq != p_rq)
7159                         resched_curr(p_rq);
7160         }
7161
7162 out_unlock:
7163         double_rq_unlock(rq, p_rq);
7164 out_irq:
7165         local_irq_restore(flags);
7166
7167         if (yielded > 0)
7168                 schedule();
7169
7170         return yielded;
7171 }
7172 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
7173
7174 int io_schedule_prepare(void)
7175 {
7176         int old_iowait = current->in_iowait;
7177
7178         current->in_iowait = 1;
7179         blk_schedule_flush_plug(current);
7180
7181         return old_iowait;
7182 }
7183
7184 void io_schedule_finish(int token)
7185 {
7186         current->in_iowait = token;
7187 }
7188
7189 /*
7190  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
7191  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
7192  */
7193 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
7194 {
7195         int token;
7196         long ret;
7197
7198         token = io_schedule_prepare();
7199         ret = schedule_timeout(timeout);
7200         io_schedule_finish(token);
7201
7202         return ret;
7203 }
7204 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
7205
7206 void __sched io_schedule(void)
7207 {
7208         int token;
7209
7210         token = io_schedule_prepare();
7211         schedule();
7212         io_schedule_finish(token);
7213 }
7214 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
7215
7216 /**
7217  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
7218  * @policy: scheduling class.
7219  *
7220  * Return: On success, this syscall returns the maximum
7221  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
7222  * On failure, a negative error code is returned.
7223  */
7224 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
7225 {
7226         int ret = -EINVAL;
7227
7228         switch (policy) {
7229         case SCHED_FIFO:
7230         case SCHED_RR:
7231                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
7232                 break;
7233         case SCHED_DEADLINE:
7234         case SCHED_NORMAL:
7235         case SCHED_BATCH:
7236         case SCHED_IDLE:
7237                 ret = 0;
7238                 break;
7239         }
7240         return ret;
7241 }
7242
7243 /**
7244  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
7245  * @policy: scheduling class.
7246  *
7247  * Return: On success, this syscall returns the minimum
7248  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
7249  * On failure, a negative error code is returned.
7250  */
7251 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
7252 {
7253         int ret = -EINVAL;
7254
7255         switch (policy) {
7256         case SCHED_FIFO:
7257         case SCHED_RR:
7258                 ret = 1;
7259                 break;
7260         case SCHED_DEADLINE:
7261         case SCHED_NORMAL:
7262         case SCHED_BATCH:
7263         case SCHED_IDLE:
7264                 ret = 0;
7265         }
7266         return ret;
7267 }
7268
7269 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
7270 {
7271         struct task_struct *p;
7272         unsigned int time_slice;
7273         struct rq_flags rf;
7274         struct rq *rq;
7275         int retval;
7276
7277         if (pid < 0)
7278                 return -EINVAL;
7279
7280         retval = -ESRCH;
7281         rcu_read_lock();
7282         p = find_process_by_pid(pid);
7283         if (!p)
7284                 goto out_unlock;
7285
7286         retval = security_task_getscheduler(p);
7287         if (retval)
7288                 goto out_unlock;
7289
7290         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7291         time_slice = 0;
7292         if (p->sched_class->get_rr_interval)
7293                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
7294         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7295
7296         rcu_read_unlock();
7297         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
7298         return 0;
7299
7300 out_unlock:
7301         rcu_read_unlock();
7302         return retval;
7303 }
7304
7305 /**
7306  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
7307  * @pid: pid of the process.
7308  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
7309  *
7310  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
7311  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
7312  *
7313  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
7314  * an error code.
7315  */
7316 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
7317                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
7318 {
7319         struct timespec64 t;
7320         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
7321
7322         if (retval == 0)
7323                 retval = put_timespec64(&t, interval);
7324
7325         return retval;
7326 }
7327
7328 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
7329 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
7330                 struct old_timespec32 __user *, interval)
7331 {
7332         struct timespec64 t;
7333         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
7334
7335         if (retval == 0)
7336                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
7337         return retval;
7338 }
7339 #endif
7340
7341 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7342 {
7343         unsigned long free = 0;
7344         int ppid;
7345
7346         if (!try_get_task_stack(p))
7347                 return;
7348
7349         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
7350
7351         if (p->state == TASK_RUNNING)
7352                 pr_cont("  running task    ");
7353 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7354         free = stack_not_used(p);
7355 #endif
7356         ppid = 0;
7357         rcu_read_lock();
7358         if (pid_alive(p))
7359                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
7360         rcu_read_unlock();
7361         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
7362                 free, task_pid_nr(p), ppid,
7363                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7364
7365         print_worker_info(KERN_INFO, p);
7366         print_stop_info(KERN_INFO, p);
7367         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
7368         put_task_stack(p);
7369 }
7370 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
7371
7372 static inline bool
7373 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
7374 {
7375         /* no filter, everything matches */
7376         if (!state_filter)
7377                 return true;
7378
7379         /* filter, but doesn't match */
7380         if (!(p->state & state_filter))
7381                 return false;
7382
7383         /*
7384          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
7385          * TASK_KILLABLE).
7386          */
7387         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
7388                 return false;
7389
7390         return true;
7391 }
7392
7393
7394 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7395 {
7396         struct task_struct *g, *p;
7397
7398         rcu_read_lock();
7399         for_each_process_thread(g, p) {
7400                 /*
7401                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7402                  * console might take a lot of time:
7403                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
7404                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
7405                  * an IPI.
7406                  */
7407                 touch_nmi_watchdog();
7408                 touch_all_softlockup_watchdogs();
7409                 if (state_filter_match(state_filter, p))
7410                         sched_show_task(p);
7411         }
7412
7413 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7414         if (!state_filter)
7415                 sysrq_sched_debug_show();
7416 #endif
7417         rcu_read_unlock();
7418         /*
7419          * Only show locks if all tasks are dumped:
7420          */
7421         if (!state_filter)
7422                 debug_show_all_locks();
7423 }
7424
7425 /**
7426  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7427  * @idle: task in question
7428  * @cpu: CPU the idle task belongs to
7429  *
7430  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7431  * flag, to make booting more robust.
7432  */
7433 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7434 {
7435         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7436         unsigned long flags;
7437
7438         __sched_fork(0, idle);
7439
7440         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
7441         raw_spin_lock(&rq->lock);
7442
7443         idle->state = TASK_RUNNING;
7444         idle->se.exec_start = sched_clock();
7445         idle->flags |= PF_IDLE;
7446
7447         scs_task_reset(idle);
7448         kasan_unpoison_task_stack(idle);
7449
7450 #ifdef CONFIG_SMP
7451         /*
7452          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
7453          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
7454          *
7455          * And since this is boot we can forgo the serialization.
7456          */
7457         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
7458 #endif
7459         /*
7460          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
7461          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
7462          * lockdep check in task_group() will fail.
7463          *
7464          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
7465          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
7466          *
7467          * Silence PROVE_RCU
7468          */
7469         rcu_read_lock();
7470         __set_task_cpu(idle, cpu);
7471         rcu_read_unlock();
7472
7473         rq->idle = idle;
7474         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
7475         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
7476 #ifdef CONFIG_SMP
7477         idle->on_cpu = 1;
7478 #endif
7479         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7480         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
7481
7482         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7483         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
7484
7485         /*
7486          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7487          */
7488         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7489         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
7490         vtime_init_idle(idle, cpu);
7491 #ifdef CONFIG_SMP
7492         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
7493 #endif
7494 }
7495
7496 #ifdef CONFIG_SMP
7497
7498 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
7499                               const struct cpumask *trial)
7500 {
7501         int ret = 1;
7502
7503         if (!cpumask_weight(cur))
7504                 return ret;
7505
7506         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
7507
7508         return ret;
7509 }
7510
7511 int task_can_attach(struct task_struct *p,
7512                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
7513 {
7514         int ret = 0;
7515
7516         /*
7517          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
7518          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
7519          * affinity and isolating such threads by their set of
7520          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
7521          * applicable for such threads.  This prevents checking for
7522          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
7523          * before cpus_mask may be changed.
7524          */
7525         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
7526                 ret = -EINVAL;
7527                 goto out;
7528         }
7529
7530         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
7531                                               cs_cpus_allowed))
7532                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
7533
7534 out:
7535         return ret;
7536 }
7537
7538 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
7539
7540 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
7541 /* Migrate current task p to target_cpu */
7542 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
7543 {
7544         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
7545         int curr_cpu = task_cpu(p);
7546
7547         if (curr_cpu == target_cpu)
7548                 return 0;
7549
7550         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
7551                 return -EINVAL;
7552
7553         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
7554
7555         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
7556         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
7557 }
7558
7559 /*
7560  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
7561  * tasks on the runqueues
7562  */
7563 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
7564 {
7565         bool queued, running;
7566         struct rq_flags rf;
7567         struct rq *rq;
7568
7569         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7570         queued = task_on_rq_queued(p);
7571         running = task_current(rq, p);
7572
7573         if (queued)
7574                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
7575         if (running)
7576                 put_prev_task(rq, p);
7577
7578         p->numa_preferred_nid = nid;
7579
7580         if (queued)
7581                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7582         if (running)
7583                 set_next_task(rq, p);
7584         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7585 }
7586 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
7587
7588 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7589 /*
7590  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
7591  * offline.
7592  */
7593 void idle_task_exit(void)
7594 {
7595         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7596
7597         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7598         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
7599
7600         if (mm != &init_mm) {
7601                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7602                 finish_arch_post_lock_switch();
7603         }
7604
7605         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
7606 }
7607
7608 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
7609 {
7610         struct task_struct *p = arg;
7611         struct rq *rq = this_rq();
7612         struct rq_flags rf;
7613         int cpu;
7614
7615         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
7616         rq_lock(rq, &rf);
7617
7618         update_rq_clock(rq);
7619
7620         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
7621                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
7622                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
7623         }
7624
7625         rq_unlock(rq, &rf);
7626         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
7627
7628         put_task_struct(p);
7629
7630         return 0;
7631 }
7632
7633 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
7634
7635 /*
7636  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
7637  */
7638 static void balance_push(struct rq *rq)
7639 {
7640         struct task_struct *push_task = rq->curr;
7641
7642         lockdep_assert_held(&rq->lock);
7643         SCHED_WARN_ON(rq->cpu != smp_processor_id());
7644         /*
7645          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
7646          */
7647         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
7648
7649         /*
7650          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
7651          * required to complete the hotplug process.
7652          *
7653          * XXX: the idle task does not match kthread_is_per_cpu() due to
7654          * histerical raisins.
7655          */
7656         if (rq->idle == push_task ||
7657             ((push_task->flags & PF_KTHREAD) && kthread_is_per_cpu(push_task)) ||
7658             is_migration_disabled(push_task)) {
7659
7660                 /*
7661                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
7662                  * up the hotplug control thread which might wait for the
7663                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
7664                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
7665                  * and can't obviously be running in parallel.
7666                  *
7667                  * On RT kernels this also has to check whether there are
7668                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
7669                  * need to leave the migrate disabled section first.
7670                  */
7671                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
7672                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
7673                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7674                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
7675                         raw_spin_lock(&rq->lock);
7676                 }
7677                 return;
7678         }
7679
7680         get_task_struct(push_task);
7681         /*
7682          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
7683          * Both preemption and IRQs are still disabled.
7684          */
7685         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7686         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
7687                             this_cpu_ptr(&push_work));
7688         /*
7689          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
7690          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
7691          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
7692          */
7693         raw_spin_lock(&rq->lock);
7694 }
7695
7696 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
7697 {
7698         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7699         struct rq_flags rf;
7700
7701         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7702         rq->balance_push = on;
7703         if (on) {
7704                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
7705                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
7706         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
7707                 rq->balance_callback = NULL;
7708         }
7709         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7710 }
7711
7712 /*
7713  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
7714  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
7715  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
7716  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
7717  */
7718 static void balance_hotplug_wait(void)
7719 {
7720         struct rq *rq = this_rq();
7721
7722         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
7723                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
7724                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7725 }
7726
7727 #else
7728
7729 static inline void balance_push(struct rq *rq)
7730 {
7731 }
7732
7733 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
7734 {
7735 }
7736
7737 static inline void balance_hotplug_wait(void)
7738 {
7739 }
7740
7741 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7742
7743 void set_rq_online(struct rq *rq)
7744 {
7745         if (!rq->online) {
7746                 const struct sched_class *class;
7747
7748                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7749                 rq->online = 1;
7750
7751                 for_each_class(class) {
7752                         if (class->rq_online)
7753                                 class->rq_online(rq);
7754                 }
7755         }
7756 }
7757
7758 void set_rq_offline(struct rq *rq)
7759 {
7760         if (rq->online) {
7761                 const struct sched_class *class;
7762
7763                 for_each_class(class) {
7764                         if (class->rq_offline)
7765                                 class->rq_offline(rq);
7766                 }
7767
7768                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7769                 rq->online = 0;
7770         }
7771 }
7772
7773 /*
7774  * used to mark begin/end of suspend/resume:
7775  */
7776 static int num_cpus_frozen;
7777
7778 /*
7779  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7780  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7781  * around partition_sched_domains().
7782  *
7783  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7784  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7785  */
7786 static void cpuset_cpu_active(void)
7787 {
7788         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7789                 /*
7790                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7791                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7792                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7793                  * domain, ignoring cpusets.
7794                  */
7795                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7796                 if (--num_cpus_frozen)
7797                         return;
7798                 /*
7799                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7800                  * restore the original sched domains by considering the
7801                  * cpuset configurations.
7802                  */
7803                 cpuset_force_rebuild();
7804         }
7805         cpuset_update_active_cpus();
7806 }
7807
7808 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7809 {
7810         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7811                 if (dl_cpu_busy(cpu))
7812                         return -EBUSY;
7813                 cpuset_update_active_cpus();
7814         } else {
7815                 num_cpus_frozen++;
7816                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7817         }
7818         return 0;
7819 }
7820
7821 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7822 {
7823         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7824         struct rq_flags rf;
7825
7826         /*
7827          * Make sure that when the hotplug state machine does a roll-back
7828          * we clear balance_push. Ideally that would happen earlier...
7829          */
7830         balance_push_set(cpu, false);
7831
7832 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7833         /*
7834          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
7835          */
7836         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
7837                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
7838 #endif
7839         set_cpu_active(cpu, true);
7840
7841         if (sched_smp_initialized) {
7842                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7843                 cpuset_cpu_active();
7844         }
7845
7846         /*
7847          * Put the rq online, if not already. This happens:
7848          *
7849          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7850          *    after all CPUs have been brought up.
7851          *
7852          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7853          *    domains.
7854          */
7855         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7856         if (rq->rd) {
7857                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7858                 set_rq_online(rq);
7859         }
7860         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7861
7862         return 0;
7863 }
7864
7865 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7866 {
7867         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7868         struct rq_flags rf;
7869         int ret;
7870
7871         /*
7872          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
7873          * load balancing when not active
7874          */
7875         nohz_balance_exit_idle(rq);
7876
7877         set_cpu_active(cpu, false);
7878
7879         /*
7880          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
7881          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
7882          * push those tasks away until this gets cleared, see
7883          * sched_cpu_dying().
7884          */
7885         balance_push_set(cpu, true);
7886
7887         /*
7888          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
7889          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
7890          * all new such users will observe it.
7891          *
7892          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
7893          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
7894          *
7895          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7896          */
7897         synchronize_rcu();
7898
7899         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
7900         if (rq->rd) {
7901                 update_rq_clock(rq);
7902                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7903                 set_rq_offline(rq);
7904         }
7905         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
7906
7907 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7908         /*
7909          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
7910          */
7911         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
7912                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
7913 #endif
7914
7915         if (!sched_smp_initialized)
7916                 return 0;
7917
7918         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7919         if (ret) {
7920                 balance_push_set(cpu, false);
7921                 set_cpu_active(cpu, true);
7922                 return ret;
7923         }
7924         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7925         return 0;
7926 }
7927
7928 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7929 {
7930         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7931
7932         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7933         update_max_interval();
7934 }
7935
7936 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7937 {
7938         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7939         sched_tick_start(cpu);
7940         return 0;
7941 }
7942
7943 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7944
7945 /*
7946  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
7947  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
7948  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
7949  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
7950  * any of those which might be on the way out are gone.
7951  *
7952  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
7953  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
7954  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
7955  */
7956 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
7957 {
7958         balance_hotplug_wait();
7959         return 0;
7960 }
7961
7962 /*
7963  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
7964  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
7965  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
7966  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
7967  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
7968  *
7969  * Also see the comment "Global load-average calculations".
7970  */
7971 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
7972 {
7973         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
7974
7975         if (delta)
7976                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
7977 }
7978
7979 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
7980 {
7981         struct task_struct *g, *p;
7982         int cpu = cpu_of(rq);
7983
7984         lockdep_assert_held(&rq->lock);
7985
7986         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
7987         for_each_process_thread(g, p) {
7988                 if (task_cpu(p) != cpu)
7989                         continue;
7990
7991                 if (!task_on_rq_queued(p))
7992                         continue;
7993
7994                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
7995         }
7996 }
7997
7998 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7999 {
8000         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8001         struct rq_flags rf;
8002
8003         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
8004         sched_tick_stop(cpu);
8005
8006         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8007         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
8008                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
8009                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
8010         }
8011         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8012
8013         /*
8014          * Now that the CPU is offline, make sure we're welcome
8015          * to new tasks once we come back up.
8016          */
8017         balance_push_set(cpu, false);
8018
8019         calc_load_migrate(rq);
8020         update_max_interval();
8021         hrtick_clear(rq);
8022         return 0;
8023 }
8024 #endif
8025
8026 void __init sched_init_smp(void)
8027 {
8028         sched_init_numa();
8029
8030         /*
8031          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
8032          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
8033          * happen.
8034          */
8035         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8036         sched_init_domains(cpu_active_mask);
8037         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8038
8039         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8040         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
8041                 BUG();
8042         sched_init_granularity();
8043
8044         init_sched_rt_class();
8045         init_sched_dl_class();
8046
8047         sched_smp_initialized = true;
8048 }
8049
8050 static int __init migration_init(void)
8051 {
8052         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
8053         return 0;
8054 }
8055 early_initcall(migration_init);
8056
8057 #else
8058 void __init sched_init_smp(void)
8059 {
8060         sched_init_granularity();
8061 }
8062 #endif /* CONFIG_SMP */
8063
8064 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8065 {
8066         return in_lock_functions(addr) ||
8067                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8068                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8069 }
8070
8071 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8072 /*
8073  * Default task group.
8074  * Every task in system belongs to this group at bootup.
8075  */
8076 struct task_group root_task_group;
8077 LIST_HEAD(task_groups);
8078
8079 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
8080 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
8081 #endif
8082
8083 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
8084 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
8085
8086 void __init sched_init(void)
8087 {
8088         unsigned long ptr = 0;
8089         int i;
8090
8091         /* Make sure the linker didn't screw up */
8092         BUG_ON(&idle_sched_class + 1 != &fair_sched_class ||
8093                &fair_sched_class + 1 != &rt_sched_class ||
8094                &rt_sched_class + 1   != &dl_sched_class);
8095 #ifdef CONFIG_SMP
8096         BUG_ON(&dl_sched_class + 1 != &stop_sched_class);
8097 #endif
8098
8099         wait_bit_init();
8100
8101 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8102         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8103 #endif
8104 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8105         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8106 #endif
8107         if (ptr) {
8108                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
8109
8110 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8111                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8112                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8113
8114                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8115                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8116
8117                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
8118                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8119 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8120 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8121                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8122                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8123
8124                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8125                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8126
8127 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8128         }
8129 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8130         for_each_possible_cpu(i) {
8131                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8132                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8133                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8134                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8135         }
8136 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8137
8138         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8139         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8140
8141 #ifdef CONFIG_SMP
8142         init_defrootdomain();
8143 #endif
8144
8145 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8146         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8147                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8148 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8149
8150 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8151         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
8152
8153         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8154         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8155         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
8156         autogroup_init(&init_task);
8157 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8158
8159         for_each_possible_cpu(i) {
8160                 struct rq *rq;
8161
8162                 rq = cpu_rq(i);
8163                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8164                 rq->nr_running = 0;
8165                 rq->calc_load_active = 0;
8166                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8167                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8168                 init_rt_rq(&rq->rt);
8169                 init_dl_rq(&rq->dl);
8170 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8171                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8172                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
8173                 /*
8174                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
8175                  *
8176                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8177                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
8178                  * system CPU resource is divided among the tasks of
8179                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8180                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8181                  * (se->load.weight).
8182                  *
8183                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8184                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8185                  * then A0's share of the CPU resource is:
8186                  *
8187                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8188                  *
8189                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8190                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8191                  */
8192                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8193 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8194
8195                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8196 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8197                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8198 #endif
8199 #ifdef CONFIG_SMP
8200                 rq->sd = NULL;
8201                 rq->rd = NULL;
8202                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
8203                 rq->balance_callback = NULL;
8204                 rq->active_balance = 0;
8205                 rq->next_balance = jiffies;
8206                 rq->push_cpu = 0;
8207                 rq->cpu = i;
8208                 rq->online = 0;
8209                 rq->idle_stamp = 0;
8210                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8211                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
8212
8213                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
8214
8215                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8216 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
8217                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
8218                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
8219
8220                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
8221 #endif
8222 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8223                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
8224 #endif
8225 #endif /* CONFIG_SMP */
8226                 hrtick_rq_init(rq);
8227                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8228         }
8229
8230         set_load_weight(&init_task, false);
8231
8232         /*
8233          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8234          */
8235         mmgrab(&init_mm);
8236         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8237
8238         /*
8239          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8240          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8241          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8242          * when this runqueue becomes "idle".
8243          */
8244         init_idle(current, smp_processor_id());
8245
8246         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8247
8248 #ifdef CONFIG_SMP
8249         idle_thread_set_boot_cpu();
8250 #endif
8251         init_sched_fair_class();
8252
8253         init_schedstats();
8254
8255         psi_init();
8256
8257         init_uclamp();
8258
8259         scheduler_running = 1;
8260 }
8261
8262 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8263 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8264 {
8265         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
8266
8267         return (nested == preempt_offset);
8268 }
8269
8270 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8271 {
8272         /*
8273          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
8274          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
8275          * otherwise we will destroy state.
8276          */
8277         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
8278                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
8279                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
8280                         current->state,
8281                         (void *)current->task_state_change,
8282                         (void *)current->task_state_change);
8283
8284         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
8285 }
8286 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8287
8288 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8289 {
8290         /* Ratelimiting timestamp: */
8291         static unsigned long prev_jiffy;
8292
8293         unsigned long preempt_disable_ip;
8294
8295         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
8296         rcu_sleep_check();
8297
8298         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
8299              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
8300             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
8301             oops_in_progress)
8302                 return;
8303
8304         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8305                 return;
8306         prev_jiffy = jiffies;
8307
8308         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
8309         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
8310
8311         printk(KERN_ERR
8312                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8313                         file, line);
8314         printk(KERN_ERR
8315                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
8316                         in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
8317                         current->pid, current->comm);
8318
8319         if (task_stack_end_corrupted(current))
8320                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
8321
8322         debug_show_held_locks(current);
8323         if (irqs_disabled())
8324                 print_irqtrace_events(current);
8325         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
8326             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
8327                 pr_err("Preemption disabled at:");
8328                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
8329         }
8330         dump_stack();
8331         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8332 }
8333 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
8334
8335 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8336 {
8337         static unsigned long prev_jiffy;
8338
8339         if (irqs_disabled())
8340                 return;
8341
8342         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
8343                 return;
8344
8345         if (preempt_count() > preempt_offset)
8346                 return;
8347
8348         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8349                 return;
8350         prev_jiffy = jiffies;
8351
8352         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
8353         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8354                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8355                         current->pid, current->comm);
8356
8357         debug_show_held_locks(current);
8358         dump_stack();
8359         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8360 }
8361 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
8362
8363 #ifdef CONFIG_SMP
8364 void __cant_migrate(const char *file, int line)
8365 {
8366         static unsigned long prev_jiffy;
8367
8368         if (irqs_disabled())
8369                 return;
8370
8371         if (is_migration_disabled(current))
8372                 return;
8373
8374         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
8375                 return;
8376
8377         if (preempt_count() > 0)
8378                 return;
8379
8380         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8381                 return;
8382         prev_jiffy = jiffies;
8383
8384         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
8385         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
8386                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
8387                current->pid, current->comm);
8388
8389         debug_show_held_locks(current);
8390         dump_stack();
8391         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8392 }
8393 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
8394 #endif
8395 #endif
8396
8397 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8398 void normalize_rt_tasks(void)
8399 {
8400         struct task_struct *g, *p;
8401         struct sched_attr attr = {
8402                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
8403         };
8404
8405         read_lock(&tasklist_lock);
8406         for_each_process_thread(g, p) {
8407                 /*
8408                  * Only normalize user tasks:
8409                  */
8410                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
8411                         continue;
8412
8413                 p->se.exec_start = 0;
8414                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
8415                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
8416                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
8417
8418                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
8419                         /*
8420                          * Renice negative nice level userspace
8421                          * tasks back to 0:
8422                          */
8423                         if (task_nice(p) < 0)
8424                                 set_user_nice(p, 0);
8425                         continue;
8426                 }
8427
8428                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
8429         }
8430         read_unlock(&tasklist_lock);
8431 }
8432
8433 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8434
8435 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8436 /*
8437  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8438  *
8439  * They can only be called when the whole system has been
8440  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8441  * activity can take place. Using them for anything else would
8442  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8443  * under any other configuration.
8444  */
8445
8446 /**
8447  * curr_task - return the current task for a given CPU.
8448  * @cpu: the processor in question.
8449  *
8450  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8451  *
8452  * Return: The current task for @cpu.
8453  */
8454 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8455 {
8456         return cpu_curr(cpu);
8457 }
8458
8459 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8460
8461 #ifdef CONFIG_IA64
8462 /**
8463  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
8464  * @cpu: the processor in question.
8465  * @p: the task pointer to set.
8466  *
8467  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8468  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8469  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
8470  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8471  * and caller must save the original value of the current task (see
8472  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8473  * re-starting the system.
8474  *
8475  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8476  */
8477 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8478 {
8479         cpu_curr(cpu) = p;
8480 }
8481
8482 #endif
8483
8484 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8485 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
8486 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
8487
8488 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
8489                                             struct task_group *parent)
8490 {
8491 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8492         enum uclamp_id clamp_id;
8493
8494         for_each_clamp_id(clamp_id) {
8495                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
8496                               uclamp_none(clamp_id), false);
8497                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
8498         }
8499 #endif
8500 }
8501
8502 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
8503 {
8504         free_fair_sched_group(tg);
8505         free_rt_sched_group(tg);
8506         autogroup_free(tg);
8507         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
8508 }
8509
8510 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8511 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8512 {
8513         struct task_group *tg;
8514
8515         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
8516         if (!tg)
8517                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8518
8519         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8520                 goto err;
8521
8522         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8523                 goto err;
8524
8525         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
8526
8527         return tg;
8528
8529 err:
8530         sched_free_group(tg);
8531         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8532 }
8533
8534 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8535 {
8536         unsigned long flags;
8537
8538         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8539         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8540
8541         /* Root should already exist: */
8542         WARN_ON(!parent);
8543
8544         tg->parent = parent;
8545         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8546         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8547         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8548
8549         online_fair_sched_group(tg);
8550 }
8551
8552 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8553 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8554 {
8555         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
8556         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8557 }
8558
8559 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8560 {
8561         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
8562         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
8563 }
8564
8565 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
8566 {
8567         unsigned long flags;
8568
8569         /* End participation in shares distribution: */
8570         unregister_fair_sched_group(tg);
8571
8572         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8573         list_del_rcu(&tg->list);
8574         list_del_rcu(&tg->siblings);
8575         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8576 }
8577
8578 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
8579 {
8580         struct task_group *tg;
8581
8582         /*
8583          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8584          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8585          * to prevent lockdep warnings.
8586          */
8587         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8588                           struct task_group, css);
8589         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8590         tsk->sched_task_group = tg;
8591
8592 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8593         if (tsk->sched_class->task_change_group)
8594                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
8595         else
8596 #endif
8597                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8598 }
8599
8600 /*
8601  * Change task's runqueue when it moves between groups.
8602  *
8603  * The caller of this function should have put the task in its new group by
8604  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
8605  * its new group.
8606  */
8607 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8608 {
8609         int queued, running, queue_flags =
8610                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
8611         struct rq_flags rf;
8612         struct rq *rq;
8613
8614         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
8615         update_rq_clock(rq);
8616
8617         running = task_current(rq, tsk);
8618         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8619
8620         if (queued)
8621                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
8622         if (running)
8623                 put_prev_task(rq, tsk);
8624
8625         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
8626
8627         if (queued)
8628                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
8629         if (running) {
8630                 set_next_task(rq, tsk);
8631                 /*
8632                  * After changing group, the running task may have joined a
8633                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
8634                  * resched to make sure that task can still run.
8635                  */
8636                 resched_curr(rq);
8637         }
8638
8639         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
8640 }
8641
8642 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8643 {
8644         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8645 }
8646
8647 static struct cgroup_subsys_state *
8648 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8649 {
8650         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8651         struct task_group *tg;
8652
8653         if (!parent) {
8654                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8655                 return &root_task_group.css;
8656         }
8657
8658         tg = sched_create_group(parent);
8659         if (IS_ERR(tg))
8660                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8661
8662         return &tg->css;
8663 }
8664
8665 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
8666 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8667 {
8668         struct task_group *tg = css_tg(css);
8669         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8670
8671         if (parent)
8672                 sched_online_group(tg, parent);
8673
8674 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8675         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
8676         cpu_util_update_eff(css);
8677 #endif
8678
8679         return 0;
8680 }
8681
8682 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8683 {
8684         struct task_group *tg = css_tg(css);
8685
8686         sched_offline_group(tg);
8687 }
8688
8689 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8690 {
8691         struct task_group *tg = css_tg(css);
8692
8693         /*
8694          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8695          */
8696         sched_free_group(tg);
8697 }
8698
8699 /*
8700  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
8701  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
8702  */
8703 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8704 {
8705         struct rq_flags rf;
8706         struct rq *rq;
8707
8708         rq = task_rq_lock(task, &rf);
8709
8710         update_rq_clock(rq);
8711         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
8712
8713         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
8714 }
8715
8716 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8717 {
8718         struct task_struct *task;
8719         struct cgroup_subsys_state *css;
8720         int ret = 0;
8721
8722         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8723 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8724                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8725                         return -EINVAL;
8726 #endif
8727                 /*
8728                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
8729                  * running, we're sure to observe its full state.
8730                  */
8731                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
8732                 /*
8733                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
8734                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
8735                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
8736                  */
8737                 if (task->state == TASK_NEW)
8738                         ret = -EINVAL;
8739                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
8740
8741                 if (ret)
8742                         break;
8743         }
8744         return ret;
8745 }
8746
8747 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8748 {
8749         struct task_struct *task;
8750         struct cgroup_subsys_state *css;
8751
8752         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8753                 sched_move_task(task);
8754 }
8755
8756 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8757 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
8758 {
8759         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
8760         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
8761         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
8762         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
8763         enum uclamp_id clamp_id;
8764         unsigned int clamps;
8765
8766         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
8767                 uc_parent = css_tg(css)->parent
8768                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
8769
8770                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
8771                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
8772                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
8773                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
8774                         if (uc_parent &&
8775                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
8776                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
8777                         }
8778                 }
8779                 /* Ensure protection is always capped by limit */
8780                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
8781
8782                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
8783                 clamps = 0x0;
8784                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
8785                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
8786                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
8787                                 continue;
8788                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
8789                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
8790                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
8791                 }
8792                 if (!clamps) {
8793                         css = css_rightmost_descendant(css);
8794                         continue;
8795                 }
8796
8797                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
8798                 uclamp_update_active_tasks(css, clamps);
8799         }
8800 }
8801
8802 /*
8803  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
8804  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
8805  * character constant, use two levels of macros.
8806  */
8807 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
8808 #define POW10(exp) _POW10(exp)
8809
8810 struct uclamp_request {
8811 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
8812 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
8813         s64 percent;
8814         u64 util;
8815         int ret;
8816 };
8817
8818 static inline struct uclamp_request
8819 capacity_from_percent(char *buf)
8820 {
8821         struct uclamp_request req = {
8822                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
8823                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
8824                 .ret = 0,
8825         };
8826
8827         buf = strim(buf);
8828         if (strcmp(buf, "max")) {
8829                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
8830                                              &req.percent);
8831                 if (req.ret)
8832                         return req;
8833                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
8834                         req.ret = -ERANGE;
8835                         return req;
8836                 }
8837
8838                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
8839                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
8840         }
8841
8842         return req;
8843 }
8844
8845 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
8846                                 size_t nbytes, loff_t off,
8847                                 enum uclamp_id clamp_id)
8848 {
8849         struct uclamp_request req;
8850         struct task_group *tg;
8851
8852         req = capacity_from_percent(buf);
8853         if (req.ret)
8854                 return req.ret;
8855
8856         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
8857
8858         mutex_lock(&uclamp_mutex);
8859         rcu_read_lock();
8860
8861         tg = css_tg(of_css(of));
8862         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
8863                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
8864
8865         /*
8866          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
8867          * exact requested value
8868          */
8869         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
8870
8871         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
8872         cpu_util_update_eff(of_css(of));
8873
8874         rcu_read_unlock();
8875         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
8876
8877         return nbytes;
8878 }
8879
8880 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
8881                                     char *buf, size_t nbytes,
8882                                     loff_t off)
8883 {
8884         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
8885 }
8886
8887 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
8888                                     char *buf, size_t nbytes,
8889                                     loff_t off)
8890 {
8891         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
8892 }
8893
8894 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
8895                                     enum uclamp_id clamp_id)
8896 {
8897         struct task_group *tg;
8898         u64 util_clamp;
8899         u64 percent;
8900         u32 rem;
8901
8902         rcu_read_lock();
8903         tg = css_tg(seq_css(sf));
8904         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
8905         rcu_read_unlock();
8906
8907         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
8908                 seq_puts(sf, "max\n");
8909                 return;
8910         }
8911
8912         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
8913         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
8914         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
8915 }
8916
8917 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
8918 {
8919         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
8920         return 0;
8921 }
8922
8923 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
8924 {
8925         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
8926         return 0;
8927 }
8928 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
8929
8930 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8931 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8932                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8933 {
8934         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
8935                 shareval = MAX_SHARES;
8936         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8937 }
8938
8939 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8940                                struct cftype *cft)
8941 {
8942         struct task_group *tg = css_tg(css);
8943
8944         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8945 }
8946
8947 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8948 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8949
8950 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8951 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8952 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
8953 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
8954
8955 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8956
8957 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8958 {
8959         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8960         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8961
8962         if (tg == &root_task_group)
8963                 return -EINVAL;
8964
8965         /*
8966          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8967          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8968          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8969          */
8970         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8971                 return -EINVAL;
8972
8973         /*
8974          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8975          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8976          * feasibility.
8977          */
8978         if (period > max_cfs_quota_period)
8979                 return -EINVAL;
8980
8981         /*
8982          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
8983          */
8984         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
8985                 return -EINVAL;
8986
8987         /*
8988          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8989          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8990          */
8991         get_online_cpus();
8992         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8993         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8994         if (ret)
8995                 goto out_unlock;
8996
8997         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8998         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8999         /*
9000          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
9001          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
9002          */
9003         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
9004                 cfs_bandwidth_usage_inc();
9005         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9006         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9007         cfs_b->quota = quota;
9008
9009         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9010
9011         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
9012         if (runtime_enabled)
9013                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9014
9015         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9016
9017         for_each_online_cpu(i) {
9018                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9019                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9020                 struct rq_flags rf;
9021
9022                 rq_lock_irq(rq, &rf);
9023                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9024                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9025
9026                 if (cfs_rq->throttled)
9027                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9028                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
9029         }
9030         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
9031                 cfs_bandwidth_usage_dec();
9032 out_unlock:
9033         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9034         put_online_cpus();
9035
9036         return ret;
9037 }
9038
9039 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9040 {
9041         u64 quota, period;
9042
9043         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9044         if (cfs_quota_us < 0)
9045                 quota = RUNTIME_INF;
9046         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9047                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9048         else
9049                 return -EINVAL;
9050
9051         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9052 }
9053
9054 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9055 {
9056         u64 quota_us;
9057
9058         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
9059                 return -1;
9060
9061         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
9062         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9063
9064         return quota_us;
9065 }
9066
9067 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9068 {
9069         u64 quota, period;
9070
9071         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9072                 return -EINVAL;
9073
9074         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9075         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
9076
9077         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9078 }
9079
9080 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9081 {
9082         u64 cfs_period_us;
9083
9084         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9085         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9086
9087         return cfs_period_us;
9088 }
9089
9090 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9091                                   struct cftype *cft)
9092 {
9093         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
9094 }
9095
9096 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9097                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
9098 {
9099         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
9100 }
9101
9102 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9103                                    struct cftype *cft)
9104 {
9105         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
9106 }
9107
9108 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9109                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
9110 {
9111         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
9112 }
9113
9114 struct cfs_schedulable_data {
9115         struct task_group *tg;
9116         u64 period, quota;
9117 };
9118
9119 /*
9120  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9121  * note: units are usecs
9122  */
9123 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9124                                struct cfs_schedulable_data *d)
9125 {
9126         u64 quota, period;
9127
9128         if (tg == d->tg) {
9129                 period = d->period;
9130                 quota = d->quota;
9131         } else {
9132                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9133                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9134         }
9135
9136         /* note: these should typically be equivalent */
9137         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9138                 return RUNTIME_INF;
9139
9140         return to_ratio(period, quota);
9141 }
9142
9143 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9144 {
9145         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9146         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9147         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9148
9149         if (!tg->parent) {
9150                 quota = RUNTIME_INF;
9151         } else {
9152                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
9153
9154                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9155                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
9156
9157                 /*
9158                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
9159                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
9160                  * limit is set:
9161                  */
9162                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
9163                         quota = min(quota, parent_quota);
9164                 } else {
9165                         if (quota == RUNTIME_INF)
9166                                 quota = parent_quota;
9167                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9168                                 return -EINVAL;
9169                 }
9170         }
9171         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
9172
9173         return 0;
9174 }
9175
9176 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9177 {
9178         int ret;
9179         struct cfs_schedulable_data data = {
9180                 .tg = tg,
9181                 .period = period,
9182                 .quota = quota,
9183         };
9184
9185         if (quota != RUNTIME_INF) {
9186                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9187                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9188         }
9189
9190         rcu_read_lock();
9191         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9192         rcu_read_unlock();
9193
9194         return ret;
9195 }
9196
9197 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
9198 {
9199         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9200         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9201
9202         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
9203         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
9204         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
9205
9206         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
9207                 u64 ws = 0;
9208                 int i;
9209
9210                 for_each_possible_cpu(i)
9211                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
9212
9213                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
9214         }
9215
9216         return 0;
9217 }
9218 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9219 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9220
9221 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9222 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
9223                                 struct cftype *cft, s64 val)
9224 {
9225         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
9226 }
9227
9228 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
9229                                struct cftype *cft)
9230 {
9231         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
9232 }
9233
9234 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
9235                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
9236 {
9237         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
9238 }
9239
9240 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
9241                                    struct cftype *cft)
9242 {
9243         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
9244 }
9245 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9246
9247 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
9248 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9249         {
9250                 .name = "shares",
9251                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9252                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9253         },
9254 #endif
9255 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9256         {
9257                 .name = "cfs_quota_us",
9258                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9259                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9260         },
9261         {
9262                 .name = "cfs_period_us",
9263                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9264                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9265         },
9266         {
9267                 .name = "stat",
9268                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
9269         },
9270 #endif
9271 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9272         {
9273                 .name = "rt_runtime_us",
9274                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9275                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9276         },
9277         {
9278                 .name = "rt_period_us",
9279                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9280                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9281         },
9282 #endif
9283 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9284         {
9285                 .name = "uclamp.min",
9286                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9287                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
9288                 .write = cpu_uclamp_min_write,
9289         },
9290         {
9291                 .name = "uclamp.max",
9292                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9293                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
9294                 .write = cpu_uclamp_max_write,
9295         },
9296 #endif
9297         { }     /* Terminate */
9298 };
9299
9300 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
9301                                struct cgroup_subsys_state *css)
9302 {
9303 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9304         {
9305                 struct task_group *tg = css_tg(css);
9306                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9307                 u64 throttled_usec;
9308
9309                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
9310                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
9311
9312                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
9313                            "nr_throttled %d\n"
9314                            "throttled_usec %llu\n",
9315                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
9316                            throttled_usec);
9317         }
9318 #endif
9319         return 0;
9320 }
9321
9322 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9323 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9324                                struct cftype *cft)
9325 {
9326         struct task_group *tg = css_tg(css);
9327         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
9328
9329         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
9330 }
9331
9332 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9333                                 struct cftype *cft, u64 weight)
9334 {
9335         /*
9336          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
9337          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
9338          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
9339          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
9340          * the original value over the entire range.
9341          */
9342         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
9343                 return -ERANGE;
9344
9345         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
9346
9347         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
9348 }
9349
9350 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9351                                     struct cftype *cft)
9352 {
9353         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
9354         int last_delta = INT_MAX;
9355         int prio, delta;
9356
9357         /* find the closest nice value to the current weight */
9358         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
9359                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
9360                 if (delta >= last_delta)
9361                         break;
9362                 last_delta = delta;
9363         }
9364
9365         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
9366 }
9367
9368 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9369                                      struct cftype *cft, s64 nice)
9370 {
9371         unsigned long weight;
9372         int idx;
9373
9374         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
9375                 return -ERANGE;
9376
9377         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
9378         idx = array_index_nospec(idx, 40);
9379         weight = sched_prio_to_weight[idx];
9380
9381         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
9382 }
9383 #endif
9384
9385 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
9386                                                   long period, long quota)
9387 {
9388         if (quota < 0)
9389                 seq_puts(sf, "max");
9390         else
9391                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
9392
9393         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
9394 }
9395
9396 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
9397 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
9398                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
9399 {
9400         char tok[21];   /* U64_MAX */
9401
9402         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
9403                 return -EINVAL;
9404
9405         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
9406
9407         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
9408                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
9409         else if (!strcmp(tok, "max"))
9410                 *quotap = RUNTIME_INF;
9411         else
9412                 return -EINVAL;
9413
9414         return 0;
9415 }
9416
9417 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9418 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
9419 {
9420         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9421
9422         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
9423         return 0;
9424 }
9425
9426 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
9427                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
9428 {
9429         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
9430         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
9431         u64 quota;
9432         int ret;
9433
9434         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
9435         if (!ret)
9436                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9437         return ret ?: nbytes;
9438 }
9439 #endif
9440
9441 static struct cftype cpu_files[] = {
9442 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9443         {
9444                 .name = "weight",
9445                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9446                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
9447                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
9448         },
9449         {
9450                 .name = "weight.nice",
9451                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9452                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
9453                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
9454         },
9455 #endif
9456 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9457         {
9458                 .name = "max",
9459                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9460                 .seq_show = cpu_max_show,
9461                 .write = cpu_max_write,
9462         },
9463 #endif
9464 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9465         {
9466                 .name = "uclamp.min",
9467                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9468                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
9469                 .write = cpu_uclamp_min_write,
9470         },
9471         {
9472                 .name = "uclamp.max",
9473                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9474                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
9475                 .write = cpu_uclamp_max_write,
9476         },
9477 #endif
9478         { }     /* terminate */
9479 };
9480
9481 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
9482         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
9483         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
9484         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
9485         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
9486         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
9487         .fork           = cpu_cgroup_fork,
9488         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9489         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9490         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
9491         .dfl_cftypes    = cpu_files,
9492         .early_init     = true,
9493         .threaded       = true,
9494 };
9495
9496 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9497
9498 void dump_cpu_task(int cpu)
9499 {
9500         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
9501         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
9502 }
9503
9504 /*
9505  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
9506  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
9507  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
9508  * that remained on nice 0.
9509  *
9510  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
9511  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
9512  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
9513  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
9514  * the relative distance between them is ~25%.)
9515  */
9516 const int sched_prio_to_weight[40] = {
9517  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
9518  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
9519  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
9520  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
9521  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
9522  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
9523  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
9524  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
9525 };
9526
9527 /*
9528  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
9529  *
9530  * In cases where the weight does not change often, we can use the
9531  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
9532  * into multiplications:
9533  */
9534 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
9535  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
9536  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
9537  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
9538  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
9539  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
9540  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
9541  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
9542  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
9543 };
9544
9545 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
9546 {
9547         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
9548 }