mei: do not overwrite state on hw start
[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 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/kcov.h>
18 #include <linux/scs.h>
19
20 #include <asm/switch_to.h>
21 #include <asm/tlb.h>
22
23 #include "../workqueue_internal.h"
24 #include "../../fs/io-wq.h"
25 #include "../smpboot.h"
26
27 #include "pelt.h"
28 #include "smp.h"
29
30 /*
31  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
32  * associated with them) to allow external modules to probe them.
33  */
34 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
35 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
39 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
44
45 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
46
47 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
48 /*
49  * Debugging: various feature bits
50  *
51  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
52  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
53  * at compile time and compiler optimization based on features default.
54  */
55 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
56         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
57 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
58 #include "features.h"
59         0;
60 #undef SCHED_FEAT
61
62 /*
63  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
64  * LATENCY_WARN is enabled).
65  *
66  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
67  * per boot.
68  */
69 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
70 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
71 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
72
73 /*
74  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
75  * Limited because this is done with IRQs disabled.
76  */
77 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
78 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 8;
79 #else
80 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
81 #endif
82
83 /*
84  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
85  * default: 1s
86  */
87 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
88
89 __read_mostly int scheduler_running;
90
91 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
92
93 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
94
95 /* kernel prio, less is more */
96 static inline int __task_prio(struct task_struct *p)
97 {
98         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
99                 return -2;
100
101         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
102                 return p->prio; /* [-1, 99] */
103
104         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
105                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
106
107         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
108 }
109
110 /*
111  * l(a,b)
112  * le(a,b) := !l(b,a)
113  * g(a,b)  := l(b,a)
114  * ge(a,b) := !l(a,b)
115  */
116
117 /* real prio, less is less */
118 static inline bool prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool in_fi)
119 {
120
121         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
122
123         if (-pa < -pb)
124                 return true;
125
126         if (-pb < -pa)
127                 return false;
128
129         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
130                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
131
132         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
133                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
134
135         return false;
136 }
137
138 static inline bool __sched_core_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
139 {
140         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
141                 return true;
142
143         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
144                 return false;
145
146         /* flip prio, so high prio is leftmost */
147         if (prio_less(b, a, !!task_rq(a)->core->core_forceidle_count))
148                 return true;
149
150         return false;
151 }
152
153 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
154
155 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
156 {
157         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
158 }
159
160 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
161 {
162         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
163         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
164
165         if (cookie < p->core_cookie)
166                 return -1;
167
168         if (cookie > p->core_cookie)
169                 return 1;
170
171         return 0;
172 }
173
174 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
175 {
176         rq->core->core_task_seq++;
177
178         if (!p->core_cookie)
179                 return;
180
181         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
182 }
183
184 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
185 {
186         rq->core->core_task_seq++;
187
188         if (sched_core_enqueued(p)) {
189                 rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
190                 RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
191         }
192
193         /*
194          * Migrating the last task off the cpu, with the cpu in forced idle
195          * state. Reschedule to create an accounting edge for forced idle,
196          * and re-examine whether the core is still in forced idle state.
197          */
198         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE) && rq->nr_running == 1 &&
199             rq->core->core_forceidle_count && rq->curr == rq->idle)
200                 resched_curr(rq);
201 }
202
203 /*
204  * Find left-most (aka, highest priority) task matching @cookie.
205  */
206 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
207 {
208         struct rb_node *node;
209
210         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
211         /*
212          * The idle task always matches any cookie!
213          */
214         if (!node)
215                 return idle_sched_class.pick_task(rq);
216
217         return __node_2_sc(node);
218 }
219
220 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
221 {
222         struct rb_node *node = &p->core_node;
223
224         node = rb_next(node);
225         if (!node)
226                 return NULL;
227
228         p = container_of(node, struct task_struct, core_node);
229         if (p->core_cookie != cookie)
230                 return NULL;
231
232         return p;
233 }
234
235 /*
236  * Magic required such that:
237  *
238  *      raw_spin_rq_lock(rq);
239  *      ...
240  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
241  *
242  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
243  * always agree on what rq has what lock.
244  *
245  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
246  */
247
248 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
249 static atomic_t sched_core_count;
250 static struct cpumask sched_core_mask;
251
252 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
253 {
254         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
255         int t, i = 0;
256
257         local_irq_save(*flags);
258         for_each_cpu(t, smt_mask)
259                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
260 }
261
262 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
263 {
264         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
265         int t;
266
267         for_each_cpu(t, smt_mask)
268                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
269         local_irq_restore(*flags);
270 }
271
272 static void __sched_core_flip(bool enabled)
273 {
274         unsigned long flags;
275         int cpu, t;
276
277         cpus_read_lock();
278
279         /*
280          * Toggle the online cores, one by one.
281          */
282         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
283         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
284                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
285
286                 sched_core_lock(cpu, &flags);
287
288                 for_each_cpu(t, smt_mask)
289                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
290
291                 cpu_rq(cpu)->core->core_forceidle_start = 0;
292
293                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
294
295                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
296         }
297
298         /*
299          * Toggle the offline CPUs.
300          */
301         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_possible_mask);
302         cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, cpu_online_mask);
303
304         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask)
305                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
306
307         cpus_read_unlock();
308 }
309
310 static void sched_core_assert_empty(void)
311 {
312         int cpu;
313
314         for_each_possible_cpu(cpu)
315                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
316 }
317
318 static void __sched_core_enable(void)
319 {
320         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
321         /*
322          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
323          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
324          */
325         synchronize_rcu();
326         __sched_core_flip(true);
327         sched_core_assert_empty();
328 }
329
330 static void __sched_core_disable(void)
331 {
332         sched_core_assert_empty();
333         __sched_core_flip(false);
334         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
335 }
336
337 void sched_core_get(void)
338 {
339         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
340                 return;
341
342         mutex_lock(&sched_core_mutex);
343         if (!atomic_read(&sched_core_count))
344                 __sched_core_enable();
345
346         smp_mb__before_atomic();
347         atomic_inc(&sched_core_count);
348         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
349 }
350
351 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
352 {
353         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
354                 __sched_core_disable();
355                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
356         }
357 }
358
359 void sched_core_put(void)
360 {
361         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
362
363         /*
364          * "There can be only one"
365          *
366          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
367          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
368          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
369          */
370         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
371                 schedule_work(&_work);
372 }
373
374 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
375
376 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
377 static inline void
378 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
379
380 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
381
382 /*
383  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
384  * default: 0.95s
385  */
386 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
387
388
389 /*
390  * Serialization rules:
391  *
392  * Lock order:
393  *
394  *   p->pi_lock
395  *     rq->lock
396  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
397  *
398  *  rq1->lock
399  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
400  *
401  * Regular state:
402  *
403  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
404  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
405  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
406  * to run next.
407  *
408  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
409  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
410  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
411  * ttwu_queue_wakelist() ]
412  *
413  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
414  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
415  *
416  * Special state:
417  *
418  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
419  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
420  * stable while holding either lock:
421  *
422  *  - sched_setaffinity()/
423  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
424  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
425  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
426  *                              p->se.load, p->rt_priority,
427  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
428  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
429  *  - sched_move_task()/
430  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
431  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
432  *
433  * p->state <- TASK_*:
434  *
435  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
436  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
437  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
438  *   concurrent self.
439  *
440  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
441  *
442  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
443  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
444  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
445  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
446  *
447  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
448  *
449  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
450  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
451  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
452  *
453  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
454  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
455  *
456  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
457  *
458  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
459  *
460  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
461  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
462  *
463  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
464  *
465  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
466  *
467  *  - for migration called under rq->lock:
468  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
469  *
470  *    o move_queued_task()
471  *    o detach_task()
472  *
473  *  - for migration called under double_rq_lock():
474  *
475  *    o __migrate_swap_task()
476  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
477  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
478  *    o dl_task_offline_migration()
479  *
480  */
481
482 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
483 {
484         raw_spinlock_t *lock;
485
486         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
487         preempt_disable();
488         if (sched_core_disabled()) {
489                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
490                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
491                 preempt_enable_no_resched();
492                 return;
493         }
494
495         for (;;) {
496                 lock = __rq_lockp(rq);
497                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
498                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
499                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
500                         preempt_enable_no_resched();
501                         return;
502                 }
503                 raw_spin_unlock(lock);
504         }
505 }
506
507 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
508 {
509         raw_spinlock_t *lock;
510         bool ret;
511
512         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
513         preempt_disable();
514         if (sched_core_disabled()) {
515                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
516                 preempt_enable();
517                 return ret;
518         }
519
520         for (;;) {
521                 lock = __rq_lockp(rq);
522                 ret = raw_spin_trylock(lock);
523                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
524                         preempt_enable();
525                         return ret;
526                 }
527                 raw_spin_unlock(lock);
528         }
529 }
530
531 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
532 {
533         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
534 }
535
536 #ifdef CONFIG_SMP
537 /*
538  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
539  */
540 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
541 {
542         lockdep_assert_irqs_disabled();
543
544         if (rq_order_less(rq2, rq1))
545                 swap(rq1, rq2);
546
547         raw_spin_rq_lock(rq1);
548         if (__rq_lockp(rq1) == __rq_lockp(rq2))
549                 return;
550
551         raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
552 }
553 #endif
554
555 /*
556  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
557  */
558 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
559         __acquires(rq->lock)
560 {
561         struct rq *rq;
562
563         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
564
565         for (;;) {
566                 rq = task_rq(p);
567                 raw_spin_rq_lock(rq);
568                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
569                         rq_pin_lock(rq, rf);
570                         return rq;
571                 }
572                 raw_spin_rq_unlock(rq);
573
574                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
575                         cpu_relax();
576         }
577 }
578
579 /*
580  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
581  */
582 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
583         __acquires(p->pi_lock)
584         __acquires(rq->lock)
585 {
586         struct rq *rq;
587
588         for (;;) {
589                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
590                 rq = task_rq(p);
591                 raw_spin_rq_lock(rq);
592                 /*
593                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
594                  *
595                  *      ACQUIRE (rq->lock)
596                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
597                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
598                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
599                  *                                      [L] ->on_rq
600                  *      RELEASE (rq->lock)
601                  *
602                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
603                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
604                  *
605                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
606                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
607                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
608                  */
609                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
610                         rq_pin_lock(rq, rf);
611                         return rq;
612                 }
613                 raw_spin_rq_unlock(rq);
614                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
615
616                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
617                         cpu_relax();
618         }
619 }
620
621 /*
622  * RQ-clock updating methods:
623  */
624
625 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
626 {
627 /*
628  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
629  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
630  */
631         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
632
633 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
634         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
635
636         /*
637          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
638          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
639          * {soft,}irq region.
640          *
641          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
642          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
643          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
644          * monotonic.
645          *
646          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
647          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
648          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
649          * atomic ops.
650          */
651         if (irq_delta > delta)
652                 irq_delta = delta;
653
654         rq->prev_irq_time += irq_delta;
655         delta -= irq_delta;
656 #endif
657 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
658         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
659                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
660                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
661
662                 if (unlikely(steal > delta))
663                         steal = delta;
664
665                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
666                 delta -= steal;
667         }
668 #endif
669
670         rq->clock_task += delta;
671
672 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
673         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
674                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
675 #endif
676         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
677 }
678
679 void update_rq_clock(struct rq *rq)
680 {
681         s64 delta;
682
683         lockdep_assert_rq_held(rq);
684
685         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
686                 return;
687
688 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
689         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
690                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
691         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
692 #endif
693
694         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
695         if (delta < 0)
696                 return;
697         rq->clock += delta;
698         update_rq_clock_task(rq, delta);
699 }
700
701 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
702 /*
703  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
704  */
705
706 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
707 {
708         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
709                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
710 }
711
712 /*
713  * High-resolution timer tick.
714  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
715  */
716 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
717 {
718         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
719         struct rq_flags rf;
720
721         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
722
723         rq_lock(rq, &rf);
724         update_rq_clock(rq);
725         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
726         rq_unlock(rq, &rf);
727
728         return HRTIMER_NORESTART;
729 }
730
731 #ifdef CONFIG_SMP
732
733 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
734 {
735         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
736         ktime_t time = rq->hrtick_time;
737
738         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
739 }
740
741 /*
742  * called from hardirq (IPI) context
743  */
744 static void __hrtick_start(void *arg)
745 {
746         struct rq *rq = arg;
747         struct rq_flags rf;
748
749         rq_lock(rq, &rf);
750         __hrtick_restart(rq);
751         rq_unlock(rq, &rf);
752 }
753
754 /*
755  * Called to set the hrtick timer state.
756  *
757  * called with rq->lock held and irqs disabled
758  */
759 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
760 {
761         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
762         s64 delta;
763
764         /*
765          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
766          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
767          */
768         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
769         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
770
771         if (rq == this_rq())
772                 __hrtick_restart(rq);
773         else
774                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
775 }
776
777 #else
778 /*
779  * Called to set the hrtick timer state.
780  *
781  * called with rq->lock held and irqs disabled
782  */
783 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
784 {
785         /*
786          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
787          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
788          */
789         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
790         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
791                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
792 }
793
794 #endif /* CONFIG_SMP */
795
796 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
797 {
798 #ifdef CONFIG_SMP
799         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
800 #endif
801         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
802         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
803 }
804 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
805 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
806 {
807 }
808
809 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
810 {
811 }
812 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
813
814 /*
815  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
816  */
817 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
818         ({                                                              \
819                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
820                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
821                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
822                                                                         \
823                 for (;;) {                                              \
824                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
825                         if (_old == _val)                               \
826                                 break;                                  \
827                         _val = _old;                                    \
828                 }                                                       \
829         _old;                                                           \
830 })
831
832 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
833 /*
834  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
835  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
836  * spurious IPIs.
837  */
838 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
839 {
840         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
841         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
842 }
843
844 /*
845  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
846  *
847  * If this returns true, then the idle task promises to call
848  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
849  */
850 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
851 {
852         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
853         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
854
855         for (;;) {
856                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
857                         return false;
858                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
859                         return true;
860                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
861                 if (old == val)
862                         break;
863                 val = old;
864         }
865         return true;
866 }
867
868 #else
869 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
870 {
871         set_tsk_need_resched(p);
872         return true;
873 }
874
875 #ifdef CONFIG_SMP
876 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
877 {
878         return false;
879 }
880 #endif
881 #endif
882
883 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
884 {
885         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
886
887         /*
888          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
889          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
890          * wakeup due to that.
891          *
892          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
893          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
894          */
895         smp_mb__before_atomic();
896         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
897                 return false;
898
899         /*
900          * The head is context local, there can be no concurrency.
901          */
902         *head->lastp = node;
903         head->lastp = &node->next;
904         return true;
905 }
906
907 /**
908  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
909  * @head: the wake_q_head to add @task to
910  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
911  *
912  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
913  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
914  * instantly.
915  *
916  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
917  * must be ready to be woken at this location.
918  */
919 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
920 {
921         if (__wake_q_add(head, task))
922                 get_task_struct(task);
923 }
924
925 /**
926  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
927  * @head: the wake_q_head to add @task to
928  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
929  *
930  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
931  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
932  * instantly.
933  *
934  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
935  * must be ready to be woken at this location.
936  *
937  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
938  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
939  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
940  * queued for wakeup.
941  */
942 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
943 {
944         if (!__wake_q_add(head, task))
945                 put_task_struct(task);
946 }
947
948 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
949 {
950         struct wake_q_node *node = head->first;
951
952         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
953                 struct task_struct *task;
954
955                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
956                 /* Task can safely be re-inserted now: */
957                 node = node->next;
958                 task->wake_q.next = NULL;
959
960                 /*
961                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
962                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
963                  */
964                 wake_up_process(task);
965                 put_task_struct(task);
966         }
967 }
968
969 /*
970  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
971  *
972  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
973  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
974  * the target CPU.
975  */
976 void resched_curr(struct rq *rq)
977 {
978         struct task_struct *curr = rq->curr;
979         int cpu;
980
981         lockdep_assert_rq_held(rq);
982
983         if (test_tsk_need_resched(curr))
984                 return;
985
986         cpu = cpu_of(rq);
987
988         if (cpu == smp_processor_id()) {
989                 set_tsk_need_resched(curr);
990                 set_preempt_need_resched();
991                 return;
992         }
993
994         if (set_nr_and_not_polling(curr))
995                 smp_send_reschedule(cpu);
996         else
997                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
998 }
999
1000 void resched_cpu(int cpu)
1001 {
1002         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1003         unsigned long flags;
1004
1005         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1006         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1007                 resched_curr(rq);
1008         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SMP
1012 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1013 /*
1014  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1015  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1016  *
1017  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1018  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1019  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1020  */
1021 int get_nohz_timer_target(void)
1022 {
1023         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1024         struct sched_domain *sd;
1025         const struct cpumask *hk_mask;
1026
1027         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER)) {
1028                 if (!idle_cpu(cpu))
1029                         return cpu;
1030                 default_cpu = cpu;
1031         }
1032
1033         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_FLAG_TIMER);
1034
1035         rcu_read_lock();
1036         for_each_domain(cpu, sd) {
1037                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1038                         if (cpu == i)
1039                                 continue;
1040
1041                         if (!idle_cpu(i)) {
1042                                 cpu = i;
1043                                 goto unlock;
1044                         }
1045                 }
1046         }
1047
1048         if (default_cpu == -1)
1049                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
1050         cpu = default_cpu;
1051 unlock:
1052         rcu_read_unlock();
1053         return cpu;
1054 }
1055
1056 /*
1057  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1058  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1059  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1060  * idle system the next event might even be infinite time into the
1061  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1062  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1063  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1064  * wheel for the next timer event.
1065  */
1066 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1067 {
1068         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1069
1070         if (cpu == smp_processor_id())
1071                 return;
1072
1073         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1074                 smp_send_reschedule(cpu);
1075         else
1076                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1077 }
1078
1079 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1080 {
1081         /*
1082          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1083          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1084          * If needed we can still optimize that later with an
1085          * empty IRQ.
1086          */
1087         if (cpu_is_offline(cpu))
1088                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1089         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1090                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1091                     tick_nohz_tick_stopped())
1092                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1093                 return true;
1094         }
1095
1096         return false;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1101  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1102  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1103  */
1104 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1105 {
1106         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1107                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1108 }
1109
1110 static void nohz_csd_func(void *info)
1111 {
1112         struct rq *rq = info;
1113         int cpu = cpu_of(rq);
1114         unsigned int flags;
1115
1116         /*
1117          * Release the rq::nohz_csd.
1118          */
1119         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1120         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1121
1122         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1123         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1124                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1125                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1126         }
1127 }
1128
1129 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1130
1131 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1132 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1133 {
1134         int fifo_nr_running;
1135
1136         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1137         if (rq->dl.dl_nr_running)
1138                 return false;
1139
1140         /*
1141          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1142          * actual RR behaviour.
1143          */
1144         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1145                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1146                         return true;
1147                 else
1148                         return false;
1149         }
1150
1151         /*
1152          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1153          * forced preemption between FIFO tasks.
1154          */
1155         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1156         if (fifo_nr_running)
1157                 return true;
1158
1159         /*
1160          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1161          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1162          * preemption.
1163          */
1164         if (rq->nr_running > 1)
1165                 return false;
1166
1167         return true;
1168 }
1169 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1170 #endif /* CONFIG_SMP */
1171
1172 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1173                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1174 /*
1175  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1176  * node and @up when leaving it for the final time.
1177  *
1178  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1179  */
1180 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1181                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1182 {
1183         struct task_group *parent, *child;
1184         int ret;
1185
1186         parent = from;
1187
1188 down:
1189         ret = (*down)(parent, data);
1190         if (ret)
1191                 goto out;
1192         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1193                 parent = child;
1194                 goto down;
1195
1196 up:
1197                 continue;
1198         }
1199         ret = (*up)(parent, data);
1200         if (ret || parent == from)
1201                 goto out;
1202
1203         child = parent;
1204         parent = parent->parent;
1205         if (parent)
1206                 goto up;
1207 out:
1208         return ret;
1209 }
1210
1211 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1212 {
1213         return 0;
1214 }
1215 #endif
1216
1217 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1218 {
1219         bool update_load = !(READ_ONCE(p->__state) & TASK_NEW);
1220         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1221         struct load_weight *load = &p->se.load;
1222
1223         /*
1224          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1225          */
1226         if (task_has_idle_policy(p)) {
1227                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1228                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1229                 return;
1230         }
1231
1232         /*
1233          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1234          * weight
1235          */
1236         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1237                 reweight_task(p, prio);
1238         } else {
1239                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1240                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1241         }
1242 }
1243
1244 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1245 /*
1246  * Serializes updates of utilization clamp values
1247  *
1248  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1249  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1250  * support enqueue/dequeue operations.
1251  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1252  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1253  * updates or API abuses.
1254  */
1255 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1256
1257 /* Max allowed minimum utilization */
1258 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1259
1260 /* Max allowed maximum utilization */
1261 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1262
1263 /*
1264  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1265  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1266  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1267  *
1268  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1269  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1270  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1271  * battery life.
1272  *
1273  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1274  *
1275  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1276  * above.
1277  */
1278 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1279
1280 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1281 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1282
1283 /*
1284  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1285  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1286  * enqueue/dequeue_task().
1287  *
1288  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1289  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1290  *
1291  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1292  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1293  * functionality.
1294  *
1295  * The knobs that would enable this static key are:
1296  *
1297  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1298  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1299  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1300  */
1301 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1302
1303 /* Integer rounded range for each bucket */
1304 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1305
1306 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1307         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1308
1309 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1310 {
1311         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1312 }
1313
1314 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1315 {
1316         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1317                 return 0;
1318         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1319 }
1320
1321 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1322                                  unsigned int value, bool user_defined)
1323 {
1324         uc_se->value = value;
1325         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1326         uc_se->user_defined = user_defined;
1327 }
1328
1329 static inline unsigned int
1330 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1331                   unsigned int clamp_value)
1332 {
1333         /*
1334          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1335          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1336          * max-clamp.
1337          */
1338         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1339                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1340                 return clamp_value;
1341         }
1342
1343         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1344 }
1345
1346 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1347                                      unsigned int clamp_value)
1348 {
1349         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1350         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1351                 return;
1352
1353         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
1354 }
1355
1356 static inline
1357 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1358                                    unsigned int clamp_value)
1359 {
1360         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1361         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1362
1363         /*
1364          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1365          * top most bucket with tasks in.
1366          */
1367         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1368                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1369                         continue;
1370                 return bucket[bucket_id].value;
1371         }
1372
1373         /* No tasks -- default clamp values */
1374         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1375 }
1376
1377 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1378 {
1379         unsigned int default_util_min;
1380         struct uclamp_se *uc_se;
1381
1382         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1383
1384         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1385
1386         /* Only sync if user didn't override the default */
1387         if (uc_se->user_defined)
1388                 return;
1389
1390         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1391         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1392 }
1393
1394 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1395 {
1396         struct rq_flags rf;
1397         struct rq *rq;
1398
1399         if (!rt_task(p))
1400                 return;
1401
1402         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1403         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1404         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1405         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1406 }
1407
1408 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1409 {
1410         struct task_struct *g, *p;
1411
1412         /*
1413          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1414          *                                        uclamp_min_rt = X;
1415          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1416          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1417          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1418          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1419          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1420          *
1421          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1422          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1423          * task.
1424          */
1425         read_lock(&tasklist_lock);
1426         smp_mb__after_spinlock();
1427         read_unlock(&tasklist_lock);
1428
1429         rcu_read_lock();
1430         for_each_process_thread(g, p)
1431                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1432         rcu_read_unlock();
1433 }
1434
1435 static inline struct uclamp_se
1436 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1437 {
1438         /* Copy by value as we could modify it */
1439         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1440 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1441         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1442
1443         /*
1444          * Tasks in autogroups or root task group will be
1445          * restricted by system defaults.
1446          */
1447         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1448                 return uc_req;
1449         if (task_group(p) == &root_task_group)
1450                 return uc_req;
1451
1452         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1453         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1454         value = uc_req.value;
1455         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1456         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1457 #endif
1458
1459         return uc_req;
1460 }
1461
1462 /*
1463  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1464  * priority:
1465  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1466  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1467  *   group or in an autogroup
1468  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1469  */
1470 static inline struct uclamp_se
1471 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1472 {
1473         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1474         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1475
1476         /* System default restrictions always apply */
1477         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1478                 return uc_max;
1479
1480         return uc_req;
1481 }
1482
1483 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1484 {
1485         struct uclamp_se uc_eff;
1486
1487         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1488         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1489                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1490
1491         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1492
1493         return (unsigned long)uc_eff.value;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1498  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1499  * updates the rq's clamp value if required.
1500  *
1501  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1502  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1503  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1504  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1505  */
1506 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1507                                     enum uclamp_id clamp_id)
1508 {
1509         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1510         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1511         struct uclamp_bucket *bucket;
1512
1513         lockdep_assert_rq_held(rq);
1514
1515         /* Update task effective clamp */
1516         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1517
1518         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1519         bucket->tasks++;
1520         uc_se->active = true;
1521
1522         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1523
1524         /*
1525          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1526          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1527          */
1528         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1529                 bucket->value = uc_se->value;
1530
1531         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1532                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1533 }
1534
1535 /*
1536  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1537  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1538  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1539  *
1540  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1541  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1542  * enforce the expected state and warn.
1543  */
1544 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1545                                     enum uclamp_id clamp_id)
1546 {
1547         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1548         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1549         struct uclamp_bucket *bucket;
1550         unsigned int bkt_clamp;
1551         unsigned int rq_clamp;
1552
1553         lockdep_assert_rq_held(rq);
1554
1555         /*
1556          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1557          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1558          *
1559          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1560          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1561          * here.
1562          *
1563          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1564          * problem too
1565          *
1566          *      enqueue(taskA)
1567          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1568          *      enqueue(taskB)
1569          *      dequeue(taskA)
1570          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1571          *      dequeue(taskB)
1572          *
1573          * where we could end up with stale data in uc_se and
1574          * bucket[uc_se->bucket_id].
1575          *
1576          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1577          */
1578         if (unlikely(!uc_se->active))
1579                 return;
1580
1581         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1582
1583         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1584         if (likely(bucket->tasks))
1585                 bucket->tasks--;
1586
1587         uc_se->active = false;
1588
1589         /*
1590          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1591          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1592          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1593          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1594          */
1595         if (likely(bucket->tasks))
1596                 return;
1597
1598         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1599         /*
1600          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1601          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1602          */
1603         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1604         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1605                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1606                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1607         }
1608 }
1609
1610 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1611 {
1612         enum uclamp_id clamp_id;
1613
1614         /*
1615          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1616          *
1617          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1618          * sched_uclamp_used is disabled.
1619          */
1620         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1621                 return;
1622
1623         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1624                 return;
1625
1626         for_each_clamp_id(clamp_id)
1627                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1628
1629         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1630         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1631                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1632 }
1633
1634 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1635 {
1636         enum uclamp_id clamp_id;
1637
1638         /*
1639          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1640          *
1641          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1642          * sched_uclamp_used is disabled.
1643          */
1644         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1645                 return;
1646
1647         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1648                 return;
1649
1650         for_each_clamp_id(clamp_id)
1651                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1652 }
1653
1654 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1655                                       enum uclamp_id clamp_id)
1656 {
1657         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1658                 return;
1659
1660         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1661         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1662
1663         /*
1664          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1665          * active tasks on rq.
1666          */
1667         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1668                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1669 }
1670
1671 static inline void
1672 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1673 {
1674         enum uclamp_id clamp_id;
1675         struct rq_flags rf;
1676         struct rq *rq;
1677
1678         /*
1679          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1680          *
1681          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1682          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1683          * enqueues, dequeues and migration operations.
1684          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1685          */
1686         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1687
1688         /*
1689          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1690          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1691          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1692          * it will already see the updated clamp bucket value.
1693          */
1694         for_each_clamp_id(clamp_id)
1695                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1696
1697         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1698 }
1699
1700 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1701 static inline void
1702 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1703 {
1704         struct css_task_iter it;
1705         struct task_struct *p;
1706
1707         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1708         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1709                 uclamp_update_active(p);
1710         css_task_iter_end(&it);
1711 }
1712
1713 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1714 static void uclamp_update_root_tg(void)
1715 {
1716         struct task_group *tg = &root_task_group;
1717
1718         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1719                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1720         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1721                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1722
1723         rcu_read_lock();
1724         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1725         rcu_read_unlock();
1726 }
1727 #else
1728 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1729 #endif
1730
1731 int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1732                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1733 {
1734         bool update_root_tg = false;
1735         int old_min, old_max, old_min_rt;
1736         int result;
1737
1738         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1739         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1740         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1741         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1742
1743         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1744         if (result)
1745                 goto undo;
1746         if (!write)
1747                 goto done;
1748
1749         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1750             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1751             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1752
1753                 result = -EINVAL;
1754                 goto undo;
1755         }
1756
1757         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1758                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1759                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1760                 update_root_tg = true;
1761         }
1762         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1763                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1764                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1765                 update_root_tg = true;
1766         }
1767
1768         if (update_root_tg) {
1769                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1770                 uclamp_update_root_tg();
1771         }
1772
1773         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1774                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1775                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1776         }
1777
1778         /*
1779          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1780          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1781          * task enqueue time.
1782          */
1783
1784         goto done;
1785
1786 undo:
1787         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1788         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1789         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1790 done:
1791         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1792
1793         return result;
1794 }
1795
1796 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1797                            const struct sched_attr *attr)
1798 {
1799         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1800         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1801
1802         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1803                 util_min = attr->sched_util_min;
1804
1805                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1806                         return -EINVAL;
1807         }
1808
1809         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1810                 util_max = attr->sched_util_max;
1811
1812                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1813                         return -EINVAL;
1814         }
1815
1816         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1817                 return -EINVAL;
1818
1819         /*
1820          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1821          *
1822          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1823          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1824          * scheduler locks.
1825          */
1826         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1827
1828         return 0;
1829 }
1830
1831 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1832                          enum uclamp_id clamp_id,
1833                          struct uclamp_se *uc_se)
1834 {
1835         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1836         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1837             !uc_se->user_defined)
1838                 return true;
1839
1840         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1841         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1842             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1843             attr->sched_util_min == -1) {
1844                 return true;
1845         }
1846
1847         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1848             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1849             attr->sched_util_max == -1) {
1850                 return true;
1851         }
1852
1853         return false;
1854 }
1855
1856 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1857                                   const struct sched_attr *attr)
1858 {
1859         enum uclamp_id clamp_id;
1860
1861         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1862                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1863                 unsigned int value;
1864
1865                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1866                         continue;
1867
1868                 /*
1869                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1870                  * at runtime.
1871                  */
1872                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1873                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1874                 else
1875                         value = uclamp_none(clamp_id);
1876
1877                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1878
1879         }
1880
1881         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1882                 return;
1883
1884         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1885             attr->sched_util_min != -1) {
1886                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1887                               attr->sched_util_min, true);
1888         }
1889
1890         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1891             attr->sched_util_max != -1) {
1892                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1893                               attr->sched_util_max, true);
1894         }
1895 }
1896
1897 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1898 {
1899         enum uclamp_id clamp_id;
1900
1901         /*
1902          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1903          * as the task is still at its early fork stages.
1904          */
1905         for_each_clamp_id(clamp_id)
1906                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1907
1908         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1909                 return;
1910
1911         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1912                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1913                               uclamp_none(clamp_id), false);
1914         }
1915 }
1916
1917 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1918 {
1919         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1920 }
1921
1922 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1923 {
1924         enum uclamp_id clamp_id;
1925         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1926
1927         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1928                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1929                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1930                 };
1931         }
1932
1933         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
1934 }
1935
1936 static void __init init_uclamp(void)
1937 {
1938         struct uclamp_se uc_max = {};
1939         enum uclamp_id clamp_id;
1940         int cpu;
1941
1942         for_each_possible_cpu(cpu)
1943                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1944
1945         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1946                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1947                               uclamp_none(clamp_id), false);
1948         }
1949
1950         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1951         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
1952         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1953                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
1954 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1955                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
1956                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
1957 #endif
1958         }
1959 }
1960
1961 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1962 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1963 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1964 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1965                                   const struct sched_attr *attr)
1966 {
1967         return -EOPNOTSUPP;
1968 }
1969 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1970                                   const struct sched_attr *attr) { }
1971 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
1972 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
1973 static inline void init_uclamp(void) { }
1974 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1975
1976 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
1977 {
1978         return task_on_rq_queued(p);
1979 }
1980
1981 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
1982 {
1983         unsigned long ip = 0;
1984         unsigned int state;
1985
1986         if (!p || p == current)
1987                 return 0;
1988
1989         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
1990         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
1991         state = READ_ONCE(p->__state);
1992         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
1993         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
1994                 ip = __get_wchan(p);
1995         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
1996
1997         return ip;
1998 }
1999
2000 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2001 {
2002         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2003                 update_rq_clock(rq);
2004
2005         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2006                 sched_info_enqueue(rq, p);
2007                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2008         }
2009
2010         uclamp_rq_inc(rq, p);
2011         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2012
2013         if (sched_core_enabled(rq))
2014                 sched_core_enqueue(rq, p);
2015 }
2016
2017 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2018 {
2019         if (sched_core_enabled(rq))
2020                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2021
2022         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2023                 update_rq_clock(rq);
2024
2025         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2026                 sched_info_dequeue(rq, p);
2027                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2028         }
2029
2030         uclamp_rq_dec(rq, p);
2031         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2032 }
2033
2034 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2035 {
2036         enqueue_task(rq, p, flags);
2037
2038         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2039 }
2040
2041 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2042 {
2043         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2044
2045         dequeue_task(rq, p, flags);
2046 }
2047
2048 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2049 {
2050         int prio;
2051
2052         if (dl_policy(policy))
2053                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2054         else if (rt_policy(policy))
2055                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2056         else
2057                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2058
2059         return prio;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2064  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2065  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2066  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2067  * estimator recalculates.
2068  */
2069 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2070 {
2071         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2076  * taken into account by the scheduler. This value might
2077  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2078  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2079  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2080  */
2081 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2082 {
2083         p->normal_prio = normal_prio(p);
2084         /*
2085          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2086          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2087          * to the normal priority:
2088          */
2089         if (!rt_prio(p->prio))
2090                 return p->normal_prio;
2091         return p->prio;
2092 }
2093
2094 /**
2095  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2096  * @p: the task in question.
2097  *
2098  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2099  */
2100 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2101 {
2102         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2103 }
2104
2105 /*
2106  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2107  * use the balance_callback list if you want balancing.
2108  *
2109  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2110  * balance_callback().
2111  */
2112 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2113                                        const struct sched_class *prev_class,
2114                                        int oldprio)
2115 {
2116         if (prev_class != p->sched_class) {
2117                 if (prev_class->switched_from)
2118                         prev_class->switched_from(rq, p);
2119
2120                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2121         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2122                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2123 }
2124
2125 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2126 {
2127         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2128                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2129         else if (p->sched_class > rq->curr->sched_class)
2130                 resched_curr(rq);
2131
2132         /*
2133          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2134          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2135          */
2136         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2137                 rq_clock_skip_update(rq);
2138 }
2139
2140 #ifdef CONFIG_SMP
2141
2142 static void
2143 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2144
2145 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2146                                   const struct cpumask *new_mask,
2147                                   u32 flags);
2148
2149 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2150 {
2151         if (likely(!p->migration_disabled))
2152                 return;
2153
2154         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2155                 return;
2156
2157         /*
2158          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2159          */
2160         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
2161 }
2162
2163 void migrate_disable(void)
2164 {
2165         struct task_struct *p = current;
2166
2167         if (p->migration_disabled) {
2168                 p->migration_disabled++;
2169                 return;
2170         }
2171
2172         preempt_disable();
2173         this_rq()->nr_pinned++;
2174         p->migration_disabled = 1;
2175         preempt_enable();
2176 }
2177 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2178
2179 void migrate_enable(void)
2180 {
2181         struct task_struct *p = current;
2182
2183         if (p->migration_disabled > 1) {
2184                 p->migration_disabled--;
2185                 return;
2186         }
2187
2188         if (WARN_ON_ONCE(!p->migration_disabled))
2189                 return;
2190
2191         /*
2192          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2193          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2194          */
2195         preempt_disable();
2196         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2197                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
2198         /*
2199          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2200          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2201          * select_fallback_rq) get confused.
2202          */
2203         barrier();
2204         p->migration_disabled = 0;
2205         this_rq()->nr_pinned--;
2206         preempt_enable();
2207 }
2208 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2209
2210 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2211 {
2212         return rq->nr_pinned;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2217  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2218  */
2219 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2220 {
2221         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2222         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2223                 return false;
2224
2225         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2226         if (is_migration_disabled(p))
2227                 return cpu_online(cpu);
2228
2229         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2230         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2231                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2232
2233         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2234         if (kthread_is_per_cpu(p))
2235                 return cpu_online(cpu);
2236
2237         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2238         if (cpu_dying(cpu))
2239                 return false;
2240
2241         /* But are allowed during online. */
2242         return cpu_online(cpu);
2243 }
2244
2245 /*
2246  * This is how migration works:
2247  *
2248  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2249  *    stop_one_cpu().
2250  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2251  *    off the CPU)
2252  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2253  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2254  *    it and puts it into the right queue.
2255  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2256  *    is done.
2257  */
2258
2259 /*
2260  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2261  *
2262  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2263  */
2264 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2265                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2266 {
2267         lockdep_assert_rq_held(rq);
2268
2269         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2270         set_task_cpu(p, new_cpu);
2271         rq_unlock(rq, rf);
2272
2273         rq = cpu_rq(new_cpu);
2274
2275         rq_lock(rq, rf);
2276         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
2277         activate_task(rq, p, 0);
2278         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2279
2280         return rq;
2281 }
2282
2283 struct migration_arg {
2284         struct task_struct              *task;
2285         int                             dest_cpu;
2286         struct set_affinity_pending     *pending;
2287 };
2288
2289 /*
2290  * @refs: number of wait_for_completion()
2291  * @stop_pending: is @stop_work in use
2292  */
2293 struct set_affinity_pending {
2294         refcount_t              refs;
2295         unsigned int            stop_pending;
2296         struct completion       done;
2297         struct cpu_stop_work    stop_work;
2298         struct migration_arg    arg;
2299 };
2300
2301 /*
2302  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2303  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2304  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2305  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2306  *
2307  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2308  * as the task is no longer on this CPU.
2309  */
2310 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2311                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2312 {
2313         /* Affinity changed (again). */
2314         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2315                 return rq;
2316
2317         update_rq_clock(rq);
2318         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2319
2320         return rq;
2321 }
2322
2323 /*
2324  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2325  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2326  * 'pushing' onto another runqueue.
2327  */
2328 static int migration_cpu_stop(void *data)
2329 {
2330         struct migration_arg *arg = data;
2331         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2332         struct task_struct *p = arg->task;
2333         struct rq *rq = this_rq();
2334         bool complete = false;
2335         struct rq_flags rf;
2336
2337         /*
2338          * The original target CPU might have gone down and we might
2339          * be on another CPU but it doesn't matter.
2340          */
2341         local_irq_save(rf.flags);
2342         /*
2343          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2344          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2345          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2346          */
2347         flush_smp_call_function_from_idle();
2348
2349         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2350         rq_lock(rq, &rf);
2351
2352         /*
2353          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2354          * p->migration_pending must have remained stable.
2355          */
2356         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2357
2358         /*
2359          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2360          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2361          * we're holding p->pi_lock.
2362          */
2363         if (task_rq(p) == rq) {
2364                 if (is_migration_disabled(p))
2365                         goto out;
2366
2367                 if (pending) {
2368                         p->migration_pending = NULL;
2369                         complete = true;
2370
2371                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2372                                 goto out;
2373                 }
2374
2375                 if (task_on_rq_queued(p))
2376                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2377                 else
2378                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2379
2380                 /*
2381                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2382                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2383                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2384                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2385                  */
2386
2387         } else if (pending) {
2388                 /*
2389                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2390                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2391                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2392                  *
2393                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2394                  * more likely.
2395                  */
2396
2397                 /*
2398                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2399                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2400                  * somewhere allowed, we're done.
2401                  */
2402                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2403                         p->migration_pending = NULL;
2404                         complete = true;
2405                         goto out;
2406                 }
2407
2408                 /*
2409                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2410                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2411                  * it.
2412                  */
2413                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2414                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2415                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2416                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2417                 return 0;
2418         }
2419 out:
2420         if (pending)
2421                 pending->stop_pending = false;
2422         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2423
2424         if (complete)
2425                 complete_all(&pending->done);
2426
2427         return 0;
2428 }
2429
2430 int push_cpu_stop(void *arg)
2431 {
2432         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2433         struct task_struct *p = arg;
2434
2435         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2436         raw_spin_rq_lock(rq);
2437
2438         if (task_rq(p) != rq)
2439                 goto out_unlock;
2440
2441         if (is_migration_disabled(p)) {
2442                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2443                 goto out_unlock;
2444         }
2445
2446         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2447
2448         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2449                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2450
2451         if (!lowest_rq)
2452                 goto out_unlock;
2453
2454         // XXX validate p is still the highest prio task
2455         if (task_rq(p) == rq) {
2456                 deactivate_task(rq, p, 0);
2457                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2458                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2459                 resched_curr(lowest_rq);
2460         }
2461
2462         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2463
2464 out_unlock:
2465         rq->push_busy = false;
2466         raw_spin_rq_unlock(rq);
2467         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2468
2469         put_task_struct(p);
2470         return 0;
2471 }
2472
2473 /*
2474  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2475  * actually call this function.
2476  */
2477 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2478 {
2479         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2480                 p->cpus_ptr = new_mask;
2481                 return;
2482         }
2483
2484         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2485         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2486 }
2487
2488 static void
2489 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2490 {
2491         struct rq *rq = task_rq(p);
2492         bool queued, running;
2493
2494         /*
2495          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2496          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2497          * p->pi_lock.
2498          *
2499          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2500          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2501          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2502          * before finish_task().
2503          *
2504          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2505          */
2506         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2507                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2508         else
2509                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2510
2511         queued = task_on_rq_queued(p);
2512         running = task_current(rq, p);
2513
2514         if (queued) {
2515                 /*
2516                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2517                  * holding rq->lock.
2518                  */
2519                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2520                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2521         }
2522         if (running)
2523                 put_prev_task(rq, p);
2524
2525         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2526
2527         if (queued)
2528                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2529         if (running)
2530                 set_next_task(rq, p);
2531 }
2532
2533 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2534 {
2535         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2536 }
2537
2538 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2539                       int node)
2540 {
2541         if (!src->user_cpus_ptr)
2542                 return 0;
2543
2544         dst->user_cpus_ptr = kmalloc_node(cpumask_size(), GFP_KERNEL, node);
2545         if (!dst->user_cpus_ptr)
2546                 return -ENOMEM;
2547
2548         cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2549         return 0;
2550 }
2551
2552 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2553 {
2554         struct cpumask *user_mask = NULL;
2555
2556         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2557
2558         return user_mask;
2559 }
2560
2561 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2562 {
2563         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2564 }
2565
2566 /*
2567  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2568  *
2569  *
2570  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2571  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2572  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2573  *
2574  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2575  * Consider:
2576  *
2577  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2578  *
2579  *     P0@CPU0                  P1
2580  *
2581  *     migrate_disable();
2582  *     <preempted>
2583  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2584  *
2585  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2586  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2587  * This means we need the following scheme:
2588  *
2589  *     P0@CPU0                  P1
2590  *
2591  *     migrate_disable();
2592  *     <preempted>
2593  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2594  *                                <blocks>
2595  *     <resumes>
2596  *     migrate_enable();
2597  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2598  *       <wakes local stopper>
2599  *                         `--> <woken on migration completion>
2600  *
2601  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2602  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2603  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2604  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2605  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2606  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2607  * moment.
2608  *
2609  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2610  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2611  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2612  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2613  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2614  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2615  *
2616  *
2617  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2618  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2619  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2620  * Migrate-Disable. Consider:
2621  *
2622  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2623  *
2624  *     CPU0               P1                            P2
2625  *     <P0>
2626  *       migrate_disable();
2627  *       <preempted>
2628  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2629  *                          <blocks>
2630  *     <migration/0>
2631  *       migration_cpu_stop()
2632  *         is_migration_disabled()
2633  *           <bails>
2634  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2635  *                                                         <signal completion>
2636  *                          <awakes>
2637  *
2638  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2639  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2640  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2641  */
2642 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2643                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2644 {
2645         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2646         bool stop_pending, complete = false;
2647
2648         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2649         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2650                 struct task_struct *push_task = NULL;
2651
2652                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2653                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2654                         rq->push_busy = true;
2655                         push_task = get_task_struct(p);
2656                 }
2657
2658                 /*
2659                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2660                  * then complete now.
2661                  */
2662                 pending = p->migration_pending;
2663                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2664                         p->migration_pending = NULL;
2665                         complete = true;
2666                 }
2667
2668                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2669
2670                 if (push_task) {
2671                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2672                                             p, &rq->push_work);
2673                 }
2674
2675                 if (complete)
2676                         complete_all(&pending->done);
2677
2678                 return 0;
2679         }
2680
2681         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2682                 /* serialized by p->pi_lock */
2683                 if (!p->migration_pending) {
2684                         /* Install the request */
2685                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2686                         init_completion(&my_pending.done);
2687                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2688                                 .task = p,
2689                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2690                                 .pending = &my_pending,
2691                         };
2692
2693                         p->migration_pending = &my_pending;
2694                 } else {
2695                         pending = p->migration_pending;
2696                         refcount_inc(&pending->refs);
2697                         /*
2698                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2699                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2700                          * we risk a completion of the pending despite having a
2701                          * task on a disallowed CPU.
2702                          *
2703                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2704                          */
2705                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2706                 }
2707         }
2708         pending = p->migration_pending;
2709         /*
2710          * - !MIGRATE_ENABLE:
2711          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2712          *
2713          * - MIGRATE_ENABLE:
2714          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2715          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2716          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2717          *   pending completion.
2718          *
2719          * Either way, we really should have a @pending here.
2720          */
2721         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2722                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2723                 return -EINVAL;
2724         }
2725
2726         if (task_running(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
2727                 /*
2728                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2729                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2730                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2731                  */
2732                 stop_pending = pending->stop_pending;
2733                 if (!stop_pending)
2734                         pending->stop_pending = true;
2735
2736                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2737                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2738
2739                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2740
2741                 if (!stop_pending) {
2742                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2743                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2744                 }
2745
2746                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2747                         return 0;
2748         } else {
2749
2750                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2751                         if (task_on_rq_queued(p))
2752                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2753
2754                         if (!pending->stop_pending) {
2755                                 p->migration_pending = NULL;
2756                                 complete = true;
2757                         }
2758                 }
2759                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2760
2761                 if (complete)
2762                         complete_all(&pending->done);
2763         }
2764
2765         wait_for_completion(&pending->done);
2766
2767         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2768                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2769
2770         /*
2771          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2772          * have seen the completion and decremented the refcount
2773          */
2774         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2775
2776         /* ARGH */
2777         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2778
2779         return 0;
2780 }
2781
2782 /*
2783  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
2784  */
2785 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
2786                                          const struct cpumask *new_mask,
2787                                          u32 flags,
2788                                          struct rq *rq,
2789                                          struct rq_flags *rf)
2790         __releases(rq->lock)
2791         __releases(p->pi_lock)
2792 {
2793         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
2794         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2795         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
2796         struct cpumask *user_mask = NULL;
2797         unsigned int dest_cpu;
2798         int ret = 0;
2799
2800         update_rq_clock(rq);
2801
2802         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
2803                 /*
2804                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2805                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2806                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2807                  *
2808                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2809                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2810                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2811                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2812                  */
2813                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2814         }
2815
2816         if (!kthread && !cpumask_subset(new_mask, cpu_allowed_mask)) {
2817                 ret = -EINVAL;
2818                 goto out;
2819         }
2820
2821         /*
2822          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2823          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2824          */
2825         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2826                 ret = -EINVAL;
2827                 goto out;
2828         }
2829
2830         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2831                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2832                         goto out;
2833
2834                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2835                                  is_migration_disabled(p) &&
2836                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2837                         ret = -EBUSY;
2838                         goto out;
2839                 }
2840         }
2841
2842         /*
2843          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2844          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2845          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2846          */
2847         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2848         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2849                 ret = -EINVAL;
2850                 goto out;
2851         }
2852
2853         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2854
2855         if (flags & SCA_USER)
2856                 user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
2857
2858         ret = affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, flags);
2859
2860         kfree(user_mask);
2861
2862         return ret;
2863
2864 out:
2865         task_rq_unlock(rq, p, rf);
2866
2867         return ret;
2868 }
2869
2870 /*
2871  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2872  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2873  * is removed from the allowed bitmask.
2874  *
2875  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2876  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2877  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2878  */
2879 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2880                                   const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2881 {
2882         struct rq_flags rf;
2883         struct rq *rq;
2884
2885         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2886         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, flags, rq, &rf);
2887 }
2888
2889 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2890 {
2891         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2892 }
2893 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2894
2895 /*
2896  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
2897  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask
2898  * and pointing @p->user_cpus_ptr to a copy of the old mask.
2899  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
2900  * -EINVAL.
2901  */
2902 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2903                                      struct cpumask *new_mask,
2904                                      const struct cpumask *subset_mask)
2905 {
2906         struct cpumask *user_mask = NULL;
2907         struct rq_flags rf;
2908         struct rq *rq;
2909         int err;
2910
2911         if (!p->user_cpus_ptr) {
2912                 user_mask = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
2913                 if (!user_mask)
2914                         return -ENOMEM;
2915         }
2916
2917         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2918
2919         /*
2920          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
2921          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
2922          * mask entirely.
2923          */
2924         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
2925                 err = -EPERM;
2926                 goto err_unlock;
2927         }
2928
2929         if (!cpumask_and(new_mask, &p->cpus_mask, subset_mask)) {
2930                 err = -EINVAL;
2931                 goto err_unlock;
2932         }
2933
2934         /*
2935          * We're about to butcher the task affinity, so keep track of what
2936          * the user asked for in case we're able to restore it later on.
2937          */
2938         if (user_mask) {
2939                 cpumask_copy(user_mask, p->cpus_ptr);
2940                 p->user_cpus_ptr = user_mask;
2941         }
2942
2943         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, 0, rq, &rf);
2944
2945 err_unlock:
2946         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2947         kfree(user_mask);
2948         return err;
2949 }
2950
2951 /*
2952  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
2953  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpu_ptr to a copy of the
2954  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
2955  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
2956  */
2957 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
2958 {
2959         cpumask_var_t new_mask;
2960         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
2961
2962         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
2963
2964         /*
2965          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
2966          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
2967          * lock to ensure that the migration succeeds.
2968          */
2969         cpus_read_lock();
2970         if (!cpumask_available(new_mask))
2971                 goto out_set_mask;
2972
2973         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
2974                 goto out_free_mask;
2975
2976         /*
2977          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
2978          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
2979          */
2980         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
2981         override_mask = new_mask;
2982
2983 out_set_mask:
2984         if (printk_ratelimit()) {
2985                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
2986                                 task_pid_nr(p), p->comm,
2987                                 cpumask_pr_args(override_mask));
2988         }
2989
2990         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
2991 out_free_mask:
2992         cpus_read_unlock();
2993         free_cpumask_var(new_mask);
2994 }
2995
2996 static int
2997 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask);
2998
2999 /*
3000  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3001  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr(). This will clear (and free)
3002  * @p->user_cpus_ptr.
3003  *
3004  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3005  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3006  */
3007 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3008 {
3009         struct cpumask *user_mask = p->user_cpus_ptr;
3010         unsigned long flags;
3011
3012         /*
3013          * Try to restore the old affinity mask. If this fails, then
3014          * we free the mask explicitly to avoid it being inherited across
3015          * a subsequent fork().
3016          */
3017         if (!user_mask || !__sched_setaffinity(p, user_mask))
3018                 return;
3019
3020         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3021         user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
3022         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3023
3024         kfree(user_mask);
3025 }
3026
3027 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3028 {
3029 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3030         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3031
3032         /*
3033          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3034          * ttwu() will sort out the placement.
3035          */
3036         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3037
3038         /*
3039          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3040          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3041          * time relying on p->on_rq.
3042          */
3043         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3044                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3045                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3046
3047 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3048         /*
3049          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3050          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3051          *
3052          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3053          * see task_group().
3054          *
3055          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3056          * task_rq_lock().
3057          */
3058         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3059                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3060 #endif
3061         /*
3062          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3063          */
3064         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3065
3066         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3067 #endif
3068
3069         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3070
3071         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3072                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3073                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3074                 p->se.nr_migrations++;
3075                 rseq_migrate(p);
3076                 perf_event_task_migrate(p);
3077         }
3078
3079         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3080 }
3081
3082 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3083 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3084 {
3085         if (task_on_rq_queued(p)) {
3086                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3087                 struct rq_flags srf, drf;
3088
3089                 src_rq = task_rq(p);
3090                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3091
3092                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3093                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3094
3095                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3096                 set_task_cpu(p, cpu);
3097                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3098                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
3099
3100                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3101                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3102
3103         } else {
3104                 /*
3105                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3106                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3107                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3108                  */
3109                 p->wake_cpu = cpu;
3110         }
3111 }
3112
3113 struct migration_swap_arg {
3114         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3115         int src_cpu, dst_cpu;
3116 };
3117
3118 static int migrate_swap_stop(void *data)
3119 {
3120         struct migration_swap_arg *arg = data;
3121         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3122         int ret = -EAGAIN;
3123
3124         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3125                 return -EAGAIN;
3126
3127         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3128         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3129
3130         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
3131                         &arg->dst_task->pi_lock);
3132         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
3133
3134         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3135                 goto unlock;
3136
3137         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3138                 goto unlock;
3139
3140         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3141                 goto unlock;
3142
3143         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3144                 goto unlock;
3145
3146         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3147         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3148
3149         ret = 0;
3150
3151 unlock:
3152         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
3153         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
3154         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
3155
3156         return ret;
3157 }
3158
3159 /*
3160  * Cross migrate two tasks
3161  */
3162 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3163                 int target_cpu, int curr_cpu)
3164 {
3165         struct migration_swap_arg arg;
3166         int ret = -EINVAL;
3167
3168         arg = (struct migration_swap_arg){
3169                 .src_task = cur,
3170                 .src_cpu = curr_cpu,
3171                 .dst_task = p,
3172                 .dst_cpu = target_cpu,
3173         };
3174
3175         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3176                 goto out;
3177
3178         /*
3179          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3180          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3181          */
3182         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3183                 goto out;
3184
3185         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3186                 goto out;
3187
3188         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3189                 goto out;
3190
3191         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3192         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3193
3194 out:
3195         return ret;
3196 }
3197 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3198
3199 /*
3200  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
3201  *
3202  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
3203  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
3204  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
3205  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
3206  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
3207  * @p has remained unscheduled the whole time.
3208  *
3209  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
3210  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
3211  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
3212  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
3213  * waiting to become inactive.
3214  */
3215 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
3216 {
3217         int running, queued;
3218         struct rq_flags rf;
3219         unsigned long ncsw;
3220         struct rq *rq;
3221
3222         for (;;) {
3223                 /*
3224                  * We do the initial early heuristics without holding
3225                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
3226                  * the runqueue lock when things look like they will
3227                  * work out!
3228                  */
3229                 rq = task_rq(p);
3230
3231                 /*
3232                  * If the task is actively running on another CPU
3233                  * still, just relax and busy-wait without holding
3234                  * any locks.
3235                  *
3236                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
3237                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
3238                  * But we don't care, since "task_running()" will
3239                  * return false if the runqueue has changed and p
3240                  * is actually now running somewhere else!
3241                  */
3242                 while (task_running(rq, p)) {
3243                         if (match_state && unlikely(READ_ONCE(p->__state) != match_state))
3244                                 return 0;
3245                         cpu_relax();
3246                 }
3247
3248                 /*
3249                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
3250                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
3251                  * just go back and repeat.
3252                  */
3253                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
3254                 trace_sched_wait_task(p);
3255                 running = task_running(rq, p);
3256                 queued = task_on_rq_queued(p);
3257                 ncsw = 0;
3258                 if (!match_state || READ_ONCE(p->__state) == match_state)
3259                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
3260                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3261
3262                 /*
3263                  * If it changed from the expected state, bail out now.
3264                  */
3265                 if (unlikely(!ncsw))
3266                         break;
3267
3268                 /*
3269                  * Was it really running after all now that we
3270                  * checked with the proper locks actually held?
3271                  *
3272                  * Oops. Go back and try again..
3273                  */
3274                 if (unlikely(running)) {
3275                         cpu_relax();
3276                         continue;
3277                 }
3278
3279                 /*
3280                  * It's not enough that it's not actively running,
3281                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
3282                  * preempted!
3283                  *
3284                  * So if it was still runnable (but just not actively
3285                  * running right now), it's preempted, and we should
3286                  * yield - it could be a while.
3287                  */
3288                 if (unlikely(queued)) {
3289                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
3290
3291                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3292                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
3293                         continue;
3294                 }
3295
3296                 /*
3297                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
3298                  * runnable, which means that it will never become
3299                  * running in the future either. We're all done!
3300                  */
3301                 break;
3302         }
3303
3304         return ncsw;
3305 }
3306
3307 /***
3308  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3309  * @p: the to-be-kicked thread
3310  *
3311  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3312  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3313  *
3314  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3315  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3316  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3317  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3318  * achieved as well.
3319  */
3320 void kick_process(struct task_struct *p)
3321 {
3322         int cpu;
3323
3324         preempt_disable();
3325         cpu = task_cpu(p);
3326         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3327                 smp_send_reschedule(cpu);
3328         preempt_enable();
3329 }
3330 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3331
3332 /*
3333  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3334  *
3335  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3336  *
3337  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3338  *
3339  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3340  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3341  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3342  *    see it.
3343  *
3344  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3345  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3346  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3347  *    off.
3348  *
3349  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3350  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3351  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3352  * to satisfy the above rules.
3353  */
3354 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3355 {
3356         int nid = cpu_to_node(cpu);
3357         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3358         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3359         int dest_cpu;
3360
3361         /*
3362          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3363          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3364          * select the CPU on the other node.
3365          */
3366         if (nid != -1) {
3367                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3368
3369                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3370                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3371                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3372                                 return dest_cpu;
3373                 }
3374         }
3375
3376         for (;;) {
3377                 /* Any allowed, online CPU? */
3378                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3379                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3380                                 continue;
3381
3382                         goto out;
3383                 }
3384
3385                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3386                 switch (state) {
3387                 case cpuset:
3388                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3389                                 state = possible;
3390                                 break;
3391                         }
3392                         fallthrough;
3393                 case possible:
3394                         /*
3395                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3396                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3397                          *
3398                          * More yuck to audit.
3399                          */
3400                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3401                         state = fail;
3402                         break;
3403                 case fail:
3404                         BUG();
3405                         break;
3406                 }
3407         }
3408
3409 out:
3410         if (state != cpuset) {
3411                 /*
3412                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3413                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3414                  * leave kernel.
3415                  */
3416                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3417                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3418                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3419                 }
3420         }
3421
3422         return dest_cpu;
3423 }
3424
3425 /*
3426  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3427  */
3428 static inline
3429 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3430 {
3431         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3432
3433         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3434                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3435         else
3436                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3437
3438         /*
3439          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3440          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3441          * CPU.
3442          *
3443          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3444          *
3445          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3446          *   not worry about this generic constraint ]
3447          */
3448         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3449                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3450
3451         return cpu;
3452 }
3453
3454 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3455 {
3456         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3457         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3458         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3459
3460         if (stop) {
3461                 /*
3462                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3463                  * userspace knows about and won't get confused about.
3464                  *
3465                  * Also, it will make PI more or less work without too
3466                  * much confusion -- but then, stop work should not
3467                  * rely on PI working anyway.
3468                  */
3469                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3470
3471                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3472
3473                 /*
3474                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3475                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3476                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3477                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3478                  * around the current task.
3479                  *
3480                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3481                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3482                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3483                  * own class.
3484                  */
3485                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3486         }
3487
3488         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3489
3490         if (old_stop) {
3491                 /*
3492                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3493                  * it can die in pieces.
3494                  */
3495                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3496         }
3497 }
3498
3499 #else /* CONFIG_SMP */
3500
3501 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3502                                          const struct cpumask *new_mask,
3503                                          u32 flags)
3504 {
3505         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3506 }
3507
3508 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3509
3510 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3511 {
3512         return false;
3513 }
3514
3515 #endif /* !CONFIG_SMP */
3516
3517 static void
3518 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3519 {
3520         struct rq *rq;
3521
3522         if (!schedstat_enabled())
3523                 return;
3524
3525         rq = this_rq();
3526
3527 #ifdef CONFIG_SMP
3528         if (cpu == rq->cpu) {
3529                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3530                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3531         } else {
3532                 struct sched_domain *sd;
3533
3534                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3535                 rcu_read_lock();
3536                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3537                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3538                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3539                                 break;
3540                         }
3541                 }
3542                 rcu_read_unlock();
3543         }
3544
3545         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3546                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3547 #endif /* CONFIG_SMP */
3548
3549         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3550         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3551
3552         if (wake_flags & WF_SYNC)
3553                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3554 }
3555
3556 /*
3557  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
3558  */
3559 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3560                            struct rq_flags *rf)
3561 {
3562         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3563         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3564         trace_sched_wakeup(p);
3565
3566 #ifdef CONFIG_SMP
3567         if (p->sched_class->task_woken) {
3568                 /*
3569                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3570                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3571                  */
3572                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3573                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3574                 rq_repin_lock(rq, rf);
3575         }
3576
3577         if (rq->idle_stamp) {
3578                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3579                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3580
3581                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3582
3583                 if (rq->avg_idle > max)
3584                         rq->avg_idle = max;
3585
3586                 rq->wake_stamp = jiffies;
3587                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3588
3589                 rq->idle_stamp = 0;
3590         }
3591 #endif
3592 }
3593
3594 static void
3595 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3596                  struct rq_flags *rf)
3597 {
3598         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3599
3600         lockdep_assert_rq_held(rq);
3601
3602         if (p->sched_contributes_to_load)
3603                 rq->nr_uninterruptible--;
3604
3605 #ifdef CONFIG_SMP
3606         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3607                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3608         else
3609 #endif
3610         if (p->in_iowait) {
3611                 delayacct_blkio_end(p);
3612                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3613         }
3614
3615         activate_task(rq, p, en_flags);
3616         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3617 }
3618
3619 /*
3620  * Consider @p being inside a wait loop:
3621  *
3622  *   for (;;) {
3623  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3624  *
3625  *      if (CONDITION)
3626  *         break;
3627  *
3628  *      schedule();
3629  *   }
3630  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3631  *
3632  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3633  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3634  * an atomic manner.
3635  *
3636  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3637  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3638  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3639  * need to do a full wakeup with enqueue.
3640  *
3641  * Returns: %true when the wakeup is done,
3642  *          %false otherwise.
3643  */
3644 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3645 {
3646         struct rq_flags rf;
3647         struct rq *rq;
3648         int ret = 0;
3649
3650         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3651         if (task_on_rq_queued(p)) {
3652                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3653                 update_rq_clock(rq);
3654                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3655                 ret = 1;
3656         }
3657         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3658
3659         return ret;
3660 }
3661
3662 #ifdef CONFIG_SMP
3663 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3664 {
3665         struct llist_node *llist = arg;
3666         struct rq *rq = this_rq();
3667         struct task_struct *p, *t;
3668         struct rq_flags rf;
3669
3670         if (!llist)
3671                 return;
3672
3673         /*
3674          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3675          * Races such that false-negatives are possible, since they
3676          * are shorter lived that false-positives would be.
3677          */
3678         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3679
3680         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3681         update_rq_clock(rq);
3682
3683         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3684                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3685                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3686
3687                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3688                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3689
3690                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3691         }
3692
3693         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3694 }
3695
3696 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3697 {
3698         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3699
3700         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3701                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3702         else
3703                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3704 }
3705
3706 /*
3707  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3708  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3709  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3710  * of the wakeup instead of the waker.
3711  */
3712 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3713 {
3714         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3715
3716         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3717
3718         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3719         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3720 }
3721
3722 void wake_up_if_idle(int cpu)
3723 {
3724         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3725         struct rq_flags rf;
3726
3727         rcu_read_lock();
3728
3729         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3730                 goto out;
3731
3732         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3733         if (is_idle_task(rq->curr))
3734                 resched_curr(rq);
3735         /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3736         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3737
3738 out:
3739         rcu_read_unlock();
3740 }
3741
3742 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3743 {
3744         if (this_cpu == that_cpu)
3745                 return true;
3746
3747         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3748 }
3749
3750 static inline bool ttwu_queue_cond(int cpu, int wake_flags)
3751 {
3752         /*
3753          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3754          * in hotplug state.
3755          */
3756         if (!cpu_active(cpu))
3757                 return false;
3758
3759         /*
3760          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3761          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3762          */
3763         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3764                 return true;
3765
3766         /*
3767          * If the task is descheduling and the only running task on the
3768          * CPU then use the wakelist to offload the task activation to
3769          * the soon-to-be-idle CPU as the current CPU is likely busy.
3770          * nr_running is checked to avoid unnecessary task stacking.
3771          */
3772         if ((wake_flags & WF_ON_CPU) && cpu_rq(cpu)->nr_running <= 1)
3773                 return true;
3774
3775         return false;
3776 }
3777
3778 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3779 {
3780         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(cpu, wake_flags)) {
3781                 if (WARN_ON_ONCE(cpu == smp_processor_id()))
3782                         return false;
3783
3784                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3785                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3786                 return true;
3787         }
3788
3789         return false;
3790 }
3791
3792 #else /* !CONFIG_SMP */
3793
3794 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3795 {
3796         return false;
3797 }
3798
3799 #endif /* CONFIG_SMP */
3800
3801 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3802 {
3803         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3804         struct rq_flags rf;
3805
3806         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3807                 return;
3808
3809         rq_lock(rq, &rf);
3810         update_rq_clock(rq);
3811         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3812         rq_unlock(rq, &rf);
3813 }
3814
3815 /*
3816  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
3817  *
3818  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
3819  * disabled when p == current.
3820  *
3821  * The rules of PREEMPT_RT saved_state:
3822  *
3823  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
3824  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
3825  *
3826  *   The lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT. No other
3827  *   bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
3828  */
3829 static __always_inline
3830 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
3831 {
3832         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
3833                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
3834                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
3835         }
3836
3837         if (READ_ONCE(p->__state) & state) {
3838                 *success = 1;
3839                 return true;
3840         }
3841
3842 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
3843         /*
3844          * Saved state preserves the task state across blocking on
3845          * an RT lock.  If the state matches, set p::saved_state to
3846          * TASK_RUNNING, but do not wake the task because it waits
3847          * for a lock wakeup. Also indicate success because from
3848          * the regular waker's point of view this has succeeded.
3849          *
3850          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
3851          * from p::saved_state which ensures that the regular
3852          * wakeup is not lost. The restore will also set
3853          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
3854          * not result in false positives vs. @success
3855          */
3856         if (p->saved_state & state) {
3857                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
3858                 *success = 1;
3859         }
3860 #endif
3861         return false;
3862 }
3863
3864 /*
3865  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3866  *
3867  *  MIGRATION
3868  *
3869  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3870  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3871  * execution on its new CPU [c1].
3872  *
3873  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3874  *
3875  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3876  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3877  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3878  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3879  *
3880  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3881  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3882  *
3883  * Example:
3884  *
3885  *   CPU0            CPU1            CPU2
3886  *
3887  *   LOCK rq(0)->lock
3888  *   sched-out X
3889  *   sched-in Y
3890  *   UNLOCK rq(0)->lock
3891  *
3892  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3893  *                                   dequeue X
3894  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3895  *
3896  *                                   LOCK rq(1)->lock
3897  *                                   enqueue X
3898  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3899  *
3900  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3901  *                   sched-out Z
3902  *                   sched-in X
3903  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3904  *
3905  *
3906  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3907  *
3908  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3909  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3910  * chain to provide order. Instead we do:
3911  *
3912  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3913  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3914  *
3915  * Example:
3916  *
3917  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3918  *
3919  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3920  *   dequeue X
3921  *   sched-out X
3922  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3923  *
3924  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3925  *                    X->state = WAKING
3926  *                    set_task_cpu(X,2)
3927  *
3928  *                    LOCK rq(2)->lock
3929  *                    enqueue X
3930  *                    X->state = RUNNING
3931  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3932  *
3933  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3934  *                                          sched-out Z
3935  *                                          sched-in X
3936  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3937  *
3938  *                    UNLOCK X->pi_lock
3939  *   UNLOCK rq(0)->lock
3940  *
3941  *
3942  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
3943  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
3944  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
3945  */
3946
3947 /**
3948  * try_to_wake_up - wake up a thread
3949  * @p: the thread to be awakened
3950  * @state: the mask of task states that can be woken
3951  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
3952  *
3953  * Conceptually does:
3954  *
3955  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
3956  *
3957  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
3958  *
3959  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
3960  *
3961  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
3962  * with set_current_state().
3963  *
3964  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
3965  *
3966  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
3967  *  - p->sched_class
3968  *  - p->cpus_ptr
3969  *  - p->sched_task_group
3970  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
3971  *
3972  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
3973  * Takes rq->lock in:
3974  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
3975  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
3976  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
3977  *
3978  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
3979  * many memory barriers and their comments for details.
3980  *
3981  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
3982  *         %false otherwise.
3983  */
3984 static int
3985 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
3986 {
3987         unsigned long flags;
3988         int cpu, success = 0;
3989
3990         preempt_disable();
3991         if (p == current) {
3992                 /*
3993                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
3994                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
3995                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
3996                  * without taking any locks.
3997                  *
3998                  * In particular:
3999                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4000                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4001                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4002                  */
4003                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4004                         goto out;
4005
4006                 trace_sched_waking(p);
4007                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4008                 trace_sched_wakeup(p);
4009                 goto out;
4010         }
4011
4012         /*
4013          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4014          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4015          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4016          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4017          */
4018         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4019         smp_mb__after_spinlock();
4020         if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4021                 goto unlock;
4022
4023         trace_sched_waking(p);
4024
4025         /*
4026          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4027          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4028          * in smp_cond_load_acquire() below.
4029          *
4030          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4031          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4032          *   UNLOCK rq->lock
4033          *
4034          * __schedule() (switch to task 'p')
4035          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4036          *   smp_mb__after_spinlock();
4037          *   UNLOCK rq->lock
4038          *
4039          * [task p]
4040          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4041          *
4042          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4043          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4044          *
4045          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
4046          */
4047         smp_rmb();
4048         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4049                 goto unlock;
4050
4051 #ifdef CONFIG_SMP
4052         /*
4053          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4054          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4055          *
4056          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4057          * from the runqueue.
4058          *
4059          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4060          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4061          *   UNLOCK rq->lock
4062          *
4063          * __schedule() (put 'p' to sleep)
4064          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4065          *   smp_mb__after_spinlock();
4066          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4067          *
4068          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4069          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4070          *
4071          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4072          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4073          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4074          */
4075         smp_acquire__after_ctrl_dep();
4076
4077         /*
4078          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4079          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4080          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4081          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4082          */
4083         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4084
4085         /*
4086          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4087          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4088          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4089          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4090          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4091          *
4092          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4093          *
4094          * set_task_cpu(p, cpu);
4095          *   STORE p->cpu = @cpu
4096          * __schedule() (switch to task 'p')
4097          *   LOCK rq->lock
4098          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4099          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4100          *
4101          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4102          * scheduling.
4103          */
4104         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4105             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags | WF_ON_CPU))
4106                 goto unlock;
4107
4108         /*
4109          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4110          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4111          *
4112          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4113          *
4114          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4115          * their previous state and preserve Program Order.
4116          */
4117         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4118
4119         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4120         if (task_cpu(p) != cpu) {
4121                 if (p->in_iowait) {
4122                         delayacct_blkio_end(p);
4123                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4124                 }
4125
4126                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
4127                 psi_ttwu_dequeue(p);
4128                 set_task_cpu(p, cpu);
4129         }
4130 #else
4131         cpu = task_cpu(p);
4132 #endif /* CONFIG_SMP */
4133
4134         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4135 unlock:
4136         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4137 out:
4138         if (success)
4139                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4140         preempt_enable();
4141
4142         return success;
4143 }
4144
4145 /**
4146  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4147  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4148  * @func: Function to invoke.
4149  * @arg: Argument to function.
4150  *
4151  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4152  * and call @func(@arg) on it.  This function can use ->on_rq and task_curr()
4153  * to work out what the state is, if required.  Given that @func can be invoked
4154  * with a runqueue lock held, it had better be quite lightweight.
4155  *
4156  * Returns:
4157  *   Whatever @func returns
4158  */
4159 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4160 {
4161         struct rq *rq = NULL;
4162         unsigned int state;
4163         struct rq_flags rf;
4164         int ret;
4165
4166         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4167
4168         state = READ_ONCE(p->__state);
4169
4170         /*
4171          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4172          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4173          *
4174          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4175          */
4176         smp_rmb();
4177
4178         /*
4179          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4180          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4181          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4182          */
4183         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING || p->on_rq)
4184                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4185
4186         /*
4187          * At this point the task is pinned; either:
4188          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4189          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4190          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4191          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4192          *
4193          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4194          * p->__state to differentiate between these states.
4195          */
4196         ret = func(p, arg);
4197
4198         if (rq)
4199                 rq_unlock(rq, &rf);
4200
4201         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4202         return ret;
4203 }
4204
4205 /**
4206  * wake_up_process - Wake up a specific process
4207  * @p: The process to be woken up.
4208  *
4209  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4210  * processes.
4211  *
4212  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4213  *
4214  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4215  */
4216 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4217 {
4218         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4219 }
4220 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4221
4222 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4223 {
4224         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4225 }
4226
4227 /*
4228  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4229  * p is forked by current.
4230  *
4231  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4232  */
4233 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4234 {
4235         p->on_rq                        = 0;
4236
4237         p->se.on_rq                     = 0;
4238         p->se.exec_start                = 0;
4239         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4240         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4241         p->se.nr_migrations             = 0;
4242         p->se.vruntime                  = 0;
4243         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4244
4245 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4246         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4247 #endif
4248
4249 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4250         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4251         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4252 #endif
4253
4254         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
4255         init_dl_task_timer(&p->dl);
4256         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
4257         __dl_clear_params(p);
4258
4259         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4260         p->rt.timeout           = 0;
4261         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4262         p->rt.on_rq             = 0;
4263         p->rt.on_list           = 0;
4264
4265 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4266         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4267 #endif
4268
4269 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4270         p->capture_control = NULL;
4271 #endif
4272         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4273 #ifdef CONFIG_SMP
4274         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4275         p->migration_pending = NULL;
4276 #endif
4277 }
4278
4279 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4280
4281 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4282
4283 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4284 {
4285         if (enabled)
4286                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4287         else
4288                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4289 }
4290
4291 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4292 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4293                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4294 {
4295         struct ctl_table t;
4296         int err;
4297         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
4298
4299         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4300                 return -EPERM;
4301
4302         t = *table;
4303         t.data = &state;
4304         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4305         if (err < 0)
4306                 return err;
4307         if (write)
4308                 set_numabalancing_state(state);
4309         return err;
4310 }
4311 #endif
4312 #endif
4313
4314 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4315
4316 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4317
4318 static void set_schedstats(bool enabled)
4319 {
4320         if (enabled)
4321                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4322         else
4323                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4324 }
4325
4326 void force_schedstat_enabled(void)
4327 {
4328         if (!schedstat_enabled()) {
4329                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4330                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4331         }
4332 }
4333
4334 static int __init setup_schedstats(char *str)
4335 {
4336         int ret = 0;
4337         if (!str)
4338                 goto out;
4339
4340         if (!strcmp(str, "enable")) {
4341                 set_schedstats(true);
4342                 ret = 1;
4343         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4344                 set_schedstats(false);
4345                 ret = 1;
4346         }
4347 out:
4348         if (!ret)
4349                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4350
4351         return ret;
4352 }
4353 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4354
4355 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4356 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4357                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4358 {
4359         struct ctl_table t;
4360         int err;
4361         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4362
4363         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4364                 return -EPERM;
4365
4366         t = *table;
4367         t.data = &state;
4368         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4369         if (err < 0)
4370                 return err;
4371         if (write)
4372                 set_schedstats(state);
4373         return err;
4374 }
4375 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4376 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4377
4378 /*
4379  * fork()/clone()-time setup:
4380  */
4381 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4382 {
4383         __sched_fork(clone_flags, p);
4384         /*
4385          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4386          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4387          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4388          */
4389         p->__state = TASK_NEW;
4390
4391         /*
4392          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4393          */
4394         p->prio = current->normal_prio;
4395
4396         uclamp_fork(p);
4397
4398         /*
4399          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4400          */
4401         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4402                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4403                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4404                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4405                         p->rt_priority = 0;
4406                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4407                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4408
4409                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4410                 set_load_weight(p);
4411
4412                 /*
4413                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4414                  * fulfilled its duty:
4415                  */
4416                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4417         }
4418
4419         if (dl_prio(p->prio))
4420                 return -EAGAIN;
4421         else if (rt_prio(p->prio))
4422                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4423         else
4424                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4425
4426         init_entity_runnable_average(&p->se);
4427
4428 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4429         if (likely(sched_info_on()))
4430                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4431 #endif
4432 #if defined(CONFIG_SMP)
4433         p->on_cpu = 0;
4434 #endif
4435         init_task_preempt_count(p);
4436 #ifdef CONFIG_SMP
4437         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4438         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4439 #endif
4440         return 0;
4441 }
4442
4443 void sched_post_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4444 {
4445         unsigned long flags;
4446 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4447         struct task_group *tg;
4448 #endif
4449
4450         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4451 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4452         tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4453                           struct task_group, css);
4454         p->sched_task_group = autogroup_task_group(p, tg);
4455 #endif
4456         rseq_migrate(p);
4457         /*
4458          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4459          * so use __set_task_cpu().
4460          */
4461         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4462         if (p->sched_class->task_fork)
4463                 p->sched_class->task_fork(p);
4464         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4465
4466         uclamp_post_fork(p);
4467 }
4468
4469 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4470 {
4471         if (runtime == RUNTIME_INF)
4472                 return BW_UNIT;
4473
4474         /*
4475          * Doing this here saves a lot of checks in all
4476          * the calling paths, and returning zero seems
4477          * safe for them anyway.
4478          */
4479         if (period == 0)
4480                 return 0;
4481
4482         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4483 }
4484
4485 /*
4486  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4487  *
4488  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4489  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4490  * on the runqueue and wakes it.
4491  */
4492 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4493 {
4494         struct rq_flags rf;
4495         struct rq *rq;
4496
4497         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4498         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4499 #ifdef CONFIG_SMP
4500         /*
4501          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4502          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4503          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4504          *
4505          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4506          * as we're not fully set-up yet.
4507          */
4508         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4509         rseq_migrate(p);
4510         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4511 #endif
4512         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4513         update_rq_clock(rq);
4514         post_init_entity_util_avg(p);
4515
4516         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4517         trace_sched_wakeup_new(p);
4518         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4519 #ifdef CONFIG_SMP
4520         if (p->sched_class->task_woken) {
4521                 /*
4522                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4523                  * drop it.
4524                  */
4525                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4526                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4527                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4528         }
4529 #endif
4530         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4531 }
4532
4533 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4534
4535 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4536
4537 void preempt_notifier_inc(void)
4538 {
4539         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4540 }
4541 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4542
4543 void preempt_notifier_dec(void)
4544 {
4545         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4546 }
4547 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4548
4549 /**
4550  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4551  * @notifier: notifier struct to register
4552  */
4553 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4554 {
4555         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4556                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4557
4558         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4559 }
4560 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4561
4562 /**
4563  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4564  * @notifier: notifier struct to unregister
4565  *
4566  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4567  */
4568 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4569 {
4570         hlist_del(&notifier->link);
4571 }
4572 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4573
4574 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4575 {
4576         struct preempt_notifier *notifier;
4577
4578         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4579                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4580 }
4581
4582 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4583 {
4584         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4585                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4586 }
4587
4588 static void
4589 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4590                                    struct task_struct *next)
4591 {
4592         struct preempt_notifier *notifier;
4593
4594         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4595                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4596 }
4597
4598 static __always_inline void
4599 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4600                                  struct task_struct *next)
4601 {
4602         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4603                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4604 }
4605
4606 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4607
4608 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4609 {
4610 }
4611
4612 static inline void
4613 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4614                                  struct task_struct *next)
4615 {
4616 }
4617
4618 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4619
4620 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4621 {
4622 #ifdef CONFIG_SMP
4623         /*
4624          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4625          * such that any running task will have this set.
4626          *
4627          * See the ttwu() WF_ON_CPU case and its ordering comment.
4628          */
4629         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4630 #endif
4631 }
4632
4633 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4634 {
4635 #ifdef CONFIG_SMP
4636         /*
4637          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4638          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4639          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4640          * finished.
4641          *
4642          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4643          * happen before this.
4644          *
4645          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
4646          */
4647         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
4648 #endif
4649 }
4650
4651 #ifdef CONFIG_SMP
4652
4653 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4654 {
4655         void (*func)(struct rq *rq);
4656         struct callback_head *next;
4657
4658         lockdep_assert_rq_held(rq);
4659
4660         while (head) {
4661                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4662                 next = head->next;
4663                 head->next = NULL;
4664                 head = next;
4665
4666                 func(rq);
4667         }
4668 }
4669
4670 static void balance_push(struct rq *rq);
4671
4672 struct callback_head balance_push_callback = {
4673         .next = NULL,
4674         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4675 };
4676
4677 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4678 {
4679         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4680
4681         lockdep_assert_rq_held(rq);
4682         if (head)
4683                 rq->balance_callback = NULL;
4684
4685         return head;
4686 }
4687
4688 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4689 {
4690         do_balance_callbacks(rq, splice_balance_callbacks(rq));
4691 }
4692
4693 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4694 {
4695         unsigned long flags;
4696
4697         if (unlikely(head)) {
4698                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
4699                 do_balance_callbacks(rq, head);
4700                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
4701         }
4702 }
4703
4704 #else
4705
4706 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4707 {
4708 }
4709
4710 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4711 {
4712         return NULL;
4713 }
4714
4715 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4716 {
4717 }
4718
4719 #endif
4720
4721 static inline void
4722 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4723 {
4724         /*
4725          * Since the runqueue lock will be released by the next
4726          * task (which is an invalid locking op but in the case
4727          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4728          * do an early lockdep release here:
4729          */
4730         rq_unpin_lock(rq, rf);
4731         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
4732 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4733         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4734         rq_lockp(rq)->owner = next;
4735 #endif
4736 }
4737
4738 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4739 {
4740         /*
4741          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4742          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4743          * prev into current:
4744          */
4745         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4746         __balance_callbacks(rq);
4747         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
4748 }
4749
4750 /*
4751  * NOP if the arch has not defined these:
4752  */
4753
4754 #ifndef prepare_arch_switch
4755 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4756 #endif
4757
4758 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4759 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4760 #endif
4761
4762 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4763 {
4764 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4765         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4766                 __kmap_local_sched_out();
4767 #endif
4768 }
4769
4770 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4771 {
4772 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4773         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4774                 __kmap_local_sched_in();
4775 #endif
4776 }
4777
4778 /**
4779  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4780  * @rq: the runqueue preparing to switch
4781  * @prev: the current task that is being switched out
4782  * @next: the task we are going to switch to.
4783  *
4784  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4785  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4786  * switch.
4787  *
4788  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4789  * hooks.
4790  */
4791 static inline void
4792 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4793                     struct task_struct *next)
4794 {
4795         kcov_prepare_switch(prev);
4796         sched_info_switch(rq, prev, next);
4797         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4798         rseq_preempt(prev);
4799         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4800         kmap_local_sched_out();
4801         prepare_task(next);
4802         prepare_arch_switch(next);
4803 }
4804
4805 /**
4806  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4807  * @prev: the thread we just switched away from.
4808  *
4809  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4810  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4811  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4812  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4813  *
4814  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4815  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4816  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4817  * details.)
4818  *
4819  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4820  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4821  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4822  * because prev may have moved to another CPU.
4823  */
4824 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4825         __releases(rq->lock)
4826 {
4827         struct rq *rq = this_rq();
4828         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4829         long prev_state;
4830
4831         /*
4832          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4833          * because it left us after:
4834          *
4835          *      schedule()
4836          *        preempt_disable();                    // 1
4837          *        __schedule()
4838          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4839          *
4840          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
4841          */
4842         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
4843                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
4844                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
4845                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
4846
4847         rq->prev_mm = NULL;
4848
4849         /*
4850          * A task struct has one reference for the use as "current".
4851          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
4852          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
4853          * the scheduled task must drop that reference.
4854          *
4855          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
4856          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
4857          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
4858          * transition, resulting in a double drop.
4859          */
4860         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
4861         vtime_task_switch(prev);
4862         perf_event_task_sched_in(prev, current);
4863         finish_task(prev);
4864         tick_nohz_task_switch();
4865         finish_lock_switch(rq);
4866         finish_arch_post_lock_switch();
4867         kcov_finish_switch(current);
4868         /*
4869          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
4870          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
4871          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
4872          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
4873          * disabled either.
4874          */
4875         kmap_local_sched_in();
4876
4877         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
4878         /*
4879          * When switching through a kernel thread, the loop in
4880          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
4881          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
4882          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
4883          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
4884          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
4885          *
4886          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
4887          *   provided by mmdrop(),
4888          * - a sync_core for SYNC_CORE.
4889          */
4890         if (mm) {
4891                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
4892                 mmdrop_sched(mm);
4893         }
4894         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
4895                 if (prev->sched_class->task_dead)
4896                         prev->sched_class->task_dead(prev);
4897
4898                 /* Task is done with its stack. */
4899                 put_task_stack(prev);
4900
4901                 put_task_struct_rcu_user(prev);
4902         }
4903
4904         return rq;
4905 }
4906
4907 /**
4908  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
4909  * @prev: the thread we just switched away from.
4910  */
4911 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
4912         __releases(rq->lock)
4913 {
4914         /*
4915          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
4916          * finish_task_switch() for details.
4917          *
4918          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
4919          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
4920          * PREEMPT_COUNT kernels).
4921          */
4922
4923         finish_task_switch(prev);
4924         preempt_enable();
4925
4926         if (current->set_child_tid)
4927                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
4928
4929         calculate_sigpending();
4930 }
4931
4932 /*
4933  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
4934  */
4935 static __always_inline struct rq *
4936 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4937                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4938 {
4939         prepare_task_switch(rq, prev, next);
4940
4941         /*
4942          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
4943          * combine the page table reload and the switch backend into
4944          * one hypercall.
4945          */
4946         arch_start_context_switch(prev);
4947
4948         /*
4949          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
4950          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
4951          *
4952          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
4953          *   user ->   user   switch
4954          */
4955         if (!next->mm) {                                // to kernel
4956                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
4957
4958                 next->active_mm = prev->active_mm;
4959                 if (prev->mm)                           // from user
4960                         mmgrab(prev->active_mm);
4961                 else
4962                         prev->active_mm = NULL;
4963         } else {                                        // to user
4964                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
4965                 /*
4966                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
4967                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
4968                  *
4969                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
4970                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
4971                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
4972                  */
4973                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
4974
4975                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
4976                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
4977                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
4978                         prev->active_mm = NULL;
4979                 }
4980         }
4981
4982         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
4983
4984         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
4985
4986         /* Here we just switch the register state and the stack. */
4987         switch_to(prev, next, prev);
4988         barrier();
4989
4990         return finish_task_switch(prev);
4991 }
4992
4993 /*
4994  * nr_running and nr_context_switches:
4995  *
4996  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
4997  * threads, total number of context switches performed since bootup.
4998  */
4999 unsigned int nr_running(void)
5000 {
5001         unsigned int i, sum = 0;
5002
5003         for_each_online_cpu(i)
5004                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5005
5006         return sum;
5007 }
5008
5009 /*
5010  * Check if only the current task is running on the CPU.
5011  *
5012  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5013  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5014  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5015  *
5016  * - from a non-preemptible section (of course)
5017  *
5018  * - from a thread that is bound to a single CPU
5019  *
5020  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5021  */
5022 bool single_task_running(void)
5023 {
5024         return raw_rq()->nr_running == 1;
5025 }
5026 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5027
5028 unsigned long long nr_context_switches(void)
5029 {
5030         int i;
5031         unsigned long long sum = 0;
5032
5033         for_each_possible_cpu(i)
5034                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5035
5036         return sum;
5037 }
5038
5039 /*
5040  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5041  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5042  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5043  * it does become runnable.
5044  */
5045
5046 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5047 {
5048         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5049 }
5050
5051 /*
5052  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5053  *
5054  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5055  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5056  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5057  *
5058  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5059  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5060  * running and we'd not be idle.
5061  *
5062  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5063  * is broken.
5064  *
5065  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5066  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5067  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5068  * utilising both CPUs.
5069  *
5070  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5071  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5072  *
5073  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5074  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5075  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5076  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5077  *
5078  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5079  */
5080
5081 unsigned int nr_iowait(void)
5082 {
5083         unsigned int i, sum = 0;
5084
5085         for_each_possible_cpu(i)
5086                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5087
5088         return sum;
5089 }
5090
5091 #ifdef CONFIG_SMP
5092
5093 /*
5094  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5095  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5096  */
5097 void sched_exec(void)
5098 {
5099         struct task_struct *p = current;
5100         unsigned long flags;
5101         int dest_cpu;
5102
5103         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5104         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5105         if (dest_cpu == smp_processor_id())
5106                 goto unlock;
5107
5108         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
5109                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5110
5111                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5112                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5113                 return;
5114         }
5115 unlock:
5116         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5117 }
5118
5119 #endif
5120
5121 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5122 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5123
5124 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5125 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5126
5127 /*
5128  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5129  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5130  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5131  * Prefetching this data results in improved performance.
5132  */
5133 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5134 {
5135 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5136         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5137 #else
5138         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5139 #endif
5140         prefetch(curr);
5141         prefetch(&curr->exec_start);
5142 }
5143
5144 /*
5145  * Return accounted runtime for the task.
5146  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5147  * pending runtime that have not been accounted yet.
5148  */
5149 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5150 {
5151         struct rq_flags rf;
5152         struct rq *rq;
5153         u64 ns;
5154
5155 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5156         /*
5157          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5158          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5159          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5160          *
5161          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5162          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5163          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5164          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5165          * been accounted, so we're correct here as well.
5166          */
5167         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5168                 return p->se.sum_exec_runtime;
5169 #endif
5170
5171         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5172         /*
5173          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5174          * project cycles that may never be accounted to this
5175          * thread, breaking clock_gettime().
5176          */
5177         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5178                 prefetch_curr_exec_start(p);
5179                 update_rq_clock(rq);
5180                 p->sched_class->update_curr(rq);
5181         }
5182         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5183         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5184
5185         return ns;
5186 }
5187
5188 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5189 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5190 {
5191         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5192         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5193         static bool warned_once;
5194
5195         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5196                 return 0;
5197
5198         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5199                 return 0;
5200
5201         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5202                 return 0;
5203
5204         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5205                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5206                 rq->ticks_without_resched = 0;
5207                 return 0;
5208         }
5209
5210         rq->ticks_without_resched++;
5211         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5212         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5213                 return 0;
5214
5215         warned_once = true;
5216
5217         return resched_latency;
5218 }
5219
5220 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5221 {
5222         long val;
5223
5224         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5225                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5226                 return 1;
5227         }
5228
5229         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5230         return 1;
5231 }
5232 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5233 #else
5234 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5235 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5236
5237 /*
5238  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5239  * We call it with interrupts disabled.
5240  */
5241 void scheduler_tick(void)
5242 {
5243         int cpu = smp_processor_id();
5244         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5245         struct task_struct *curr = rq->curr;
5246         struct rq_flags rf;
5247         unsigned long thermal_pressure;
5248         u64 resched_latency;
5249
5250         arch_scale_freq_tick();
5251         sched_clock_tick();
5252
5253         rq_lock(rq, &rf);
5254
5255         update_rq_clock(rq);
5256         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5257         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5258         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5259         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5260                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5261         calc_global_load_tick(rq);
5262         sched_core_tick(rq);
5263
5264         rq_unlock(rq, &rf);
5265
5266         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5267                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5268
5269         perf_event_task_tick();
5270
5271 #ifdef CONFIG_SMP
5272         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5273         trigger_load_balance(rq);
5274 #endif
5275 }
5276
5277 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5278
5279 struct tick_work {
5280         int                     cpu;
5281         atomic_t                state;
5282         struct delayed_work     work;
5283 };
5284 /* Values for ->state, see diagram below. */
5285 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5286 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5287 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5288
5289 /*
5290  * State diagram for ->state:
5291  *
5292  *
5293  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5294  *                    |   ^
5295  *                    |   |
5296  *                    |   | sched_tick_remote()
5297  *                    |   |
5298  *                    |   |
5299  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5300  *                    |   ^
5301  *                    |   |
5302  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5303  *                    |   |
5304  *                    V   |
5305  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5306  *
5307  *
5308  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5309  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5310  */
5311
5312 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5313
5314 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5315 {
5316         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5317         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5318         int cpu = twork->cpu;
5319         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5320         struct task_struct *curr;
5321         struct rq_flags rf;
5322         u64 delta;
5323         int os;
5324
5325         /*
5326          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5327          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5328          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5329          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5330          * of when exactly it is running.
5331          */
5332         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
5333                 goto out_requeue;
5334
5335         rq_lock_irq(rq, &rf);
5336         curr = rq->curr;
5337         if (cpu_is_offline(cpu))
5338                 goto out_unlock;
5339
5340         update_rq_clock(rq);
5341
5342         if (!is_idle_task(curr)) {
5343                 /*
5344                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
5345                  * amount of time.
5346                  */
5347                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5348                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5349         }
5350         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5351
5352         calc_load_nohz_remote(rq);
5353 out_unlock:
5354         rq_unlock_irq(rq, &rf);
5355 out_requeue:
5356
5357         /*
5358          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5359          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5360          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5361          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5362          */
5363         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5364         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5365         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5366                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5367 }
5368
5369 static void sched_tick_start(int cpu)
5370 {
5371         int os;
5372         struct tick_work *twork;
5373
5374         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
5375                 return;
5376
5377         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5378
5379         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5380         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5381         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5382         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5383                 twork->cpu = cpu;
5384                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5385                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5386         }
5387 }
5388
5389 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5390 static void sched_tick_stop(int cpu)
5391 {
5392         struct tick_work *twork;
5393         int os;
5394
5395         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
5396                 return;
5397
5398         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5399
5400         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5401         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5402         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5403         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5404         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5405 }
5406 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5407
5408 int __init sched_tick_offload_init(void)
5409 {
5410         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5411         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5412         return 0;
5413 }
5414
5415 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5416 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5417 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5418 #endif
5419
5420 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5421                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5422 /*
5423  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5424  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5425  */
5426 static inline void preempt_latency_start(int val)
5427 {
5428         if (preempt_count() == val) {
5429                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5430 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5431                 current->preempt_disable_ip = ip;
5432 #endif
5433                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5434         }
5435 }
5436
5437 void preempt_count_add(int val)
5438 {
5439 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5440         /*
5441          * Underflow?
5442          */
5443         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5444                 return;
5445 #endif
5446         __preempt_count_add(val);
5447 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5448         /*
5449          * Spinlock count overflowing soon?
5450          */
5451         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5452                                 PREEMPT_MASK - 10);
5453 #endif
5454         preempt_latency_start(val);
5455 }
5456 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5457 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5458
5459 /*
5460  * If the value passed in equals to the current preempt count
5461  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5462  */
5463 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5464 {
5465         if (preempt_count() == val)
5466                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5467 }
5468
5469 void preempt_count_sub(int val)
5470 {
5471 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5472         /*
5473          * Underflow?
5474          */
5475         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5476                 return;
5477         /*
5478          * Is the spinlock portion underflowing?
5479          */
5480         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5481                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5482                 return;
5483 #endif
5484
5485         preempt_latency_stop(val);
5486         __preempt_count_sub(val);
5487 }
5488 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5489 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5490
5491 #else
5492 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5493 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5494 #endif
5495
5496 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5497 {
5498 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5499         return p->preempt_disable_ip;
5500 #else
5501         return 0;
5502 #endif
5503 }
5504
5505 /*
5506  * Print scheduling while atomic bug:
5507  */
5508 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5509 {
5510         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5511         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5512
5513         if (oops_in_progress)
5514                 return;
5515
5516         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5517                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5518
5519         debug_show_held_locks(prev);
5520         print_modules();
5521         if (irqs_disabled())
5522                 print_irqtrace_events(prev);
5523         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5524             && in_atomic_preempt_off()) {
5525                 pr_err("Preemption disabled at:");
5526                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5527         }
5528         if (panic_on_warn)
5529                 panic("scheduling while atomic\n");
5530
5531         dump_stack();
5532         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5533 }
5534
5535 /*
5536  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5537  */
5538 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5539 {
5540 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5541         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5542                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5543
5544         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5545                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5546 #endif
5547
5548 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5549         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5550                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5551                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5552                 dump_stack();
5553                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5554         }
5555 #endif
5556
5557         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5558                 __schedule_bug(prev);
5559                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5560         }
5561         rcu_sleep_check();
5562         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5563
5564         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5565
5566         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5567 }
5568
5569 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5570                                   struct rq_flags *rf)
5571 {
5572 #ifdef CONFIG_SMP
5573         const struct sched_class *class;
5574         /*
5575          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5576          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5577          * state as before we took rq->lock.
5578          *
5579          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5580          * a runnable task of @class priority or higher.
5581          */
5582         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5583                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5584                         break;
5585         }
5586 #endif
5587
5588         put_prev_task(rq, prev);
5589 }
5590
5591 /*
5592  * Pick up the highest-prio task:
5593  */
5594 static inline struct task_struct *
5595 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5596 {
5597         const struct sched_class *class;
5598         struct task_struct *p;
5599
5600         /*
5601          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5602          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5603          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5604          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
5605          */
5606         if (likely(prev->sched_class <= &fair_sched_class &&
5607                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
5608
5609                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
5610                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
5611                         goto restart;
5612
5613                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
5614                 if (!p) {
5615                         put_prev_task(rq, prev);
5616                         p = pick_next_task_idle(rq);
5617                 }
5618
5619                 return p;
5620         }
5621
5622 restart:
5623         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5624
5625         for_each_class(class) {
5626                 p = class->pick_next_task(rq);
5627                 if (p)
5628                         return p;
5629         }
5630
5631         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5632 }
5633
5634 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
5635 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
5636 {
5637         return (task_rq(t)->idle == t);
5638 }
5639
5640 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
5641 {
5642         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
5643 }
5644
5645 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
5646 {
5647         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
5648                 return true;
5649
5650         return a->core_cookie == b->core_cookie;
5651 }
5652
5653 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
5654 {
5655         const struct sched_class *class;
5656         struct task_struct *p;
5657
5658         for_each_class(class) {
5659                 p = class->pick_task(rq);
5660                 if (p)
5661                         return p;
5662         }
5663
5664         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5665 }
5666
5667 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
5668
5669 static struct task_struct *
5670 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5671 {
5672         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
5673         const struct cpumask *smt_mask;
5674         bool fi_before = false;
5675         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
5676         unsigned long cookie;
5677         int i, cpu, occ = 0;
5678         struct rq *rq_i;
5679         bool need_sync;
5680
5681         if (!sched_core_enabled(rq))
5682                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5683
5684         cpu = cpu_of(rq);
5685
5686         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
5687         if (cpu_is_offline(cpu)) {
5688                 /*
5689                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
5690                  * coming online. core_pick would already be migrated to
5691                  * another cpu during offline.
5692                  */
5693                 rq->core_pick = NULL;
5694                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5695         }
5696
5697         /*
5698          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
5699          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
5700          * pick yet, do so now.
5701          *
5702          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
5703          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
5704          * selection. In this case, do a core-wide selection.
5705          */
5706         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
5707             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
5708             rq->core_pick) {
5709                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
5710
5711                 next = rq->core_pick;
5712                 if (next != prev) {
5713                         put_prev_task(rq, prev);
5714                         set_next_task(rq, next);
5715                 }
5716
5717                 rq->core_pick = NULL;
5718                 return next;
5719         }
5720
5721         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5722
5723         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5724         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
5725
5726         /* reset state */
5727         rq->core->core_cookie = 0UL;
5728         if (rq->core->core_forceidle_count) {
5729                 if (!core_clock_updated) {
5730                         update_rq_clock(rq->core);
5731                         core_clock_updated = true;
5732                 }
5733                 sched_core_account_forceidle(rq);
5734                 /* reset after accounting force idle */
5735                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
5736                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
5737                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
5738                 need_sync = true;
5739                 fi_before = true;
5740         }
5741
5742         /*
5743          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
5744          *
5745          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
5746          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
5747          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
5748          *
5749          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
5750          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
5751          */
5752         rq->core->core_task_seq++;
5753
5754         /*
5755          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
5756          * and there are no cookied tasks running on siblings.
5757          */
5758         if (!need_sync) {
5759                 next = pick_task(rq);
5760                 if (!next->core_cookie) {
5761                         rq->core_pick = NULL;
5762                         /*
5763                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
5764                          * unconstrained picks as well.
5765                          */
5766                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
5767                         task_vruntime_update(rq, next, false);
5768                         goto done;
5769                 }
5770         }
5771
5772         /*
5773          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
5774          * amongst them.
5775          *
5776          * Tie-break prio towards the current CPU
5777          */
5778         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
5779                 rq_i = cpu_rq(i);
5780
5781                 /*
5782                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
5783                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
5784                  * the core may also have been updated above.
5785                  */
5786                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
5787                         update_rq_clock(rq_i);
5788
5789                 p = rq_i->core_pick = pick_task(rq_i);
5790                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
5791                         max = p;
5792         }
5793
5794         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
5795
5796         /*
5797          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
5798          * force idle.
5799          */
5800         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5801                 rq_i = cpu_rq(i);
5802                 p = rq_i->core_pick;
5803
5804                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
5805                         p = NULL;
5806                         if (cookie)
5807                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
5808                         if (!p)
5809                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
5810                 }
5811
5812                 rq_i->core_pick = p;
5813
5814                 if (p == rq_i->idle) {
5815                         if (rq_i->nr_running) {
5816                                 rq->core->core_forceidle_count++;
5817                                 if (!fi_before)
5818                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
5819                         }
5820                 } else {
5821                         occ++;
5822                 }
5823         }
5824
5825         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
5826                 rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
5827                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
5828         }
5829
5830         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
5831         next = rq->core_pick;
5832         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
5833
5834         /* Something should have been selected for current CPU */
5835         WARN_ON_ONCE(!next);
5836
5837         /*
5838          * Reschedule siblings
5839          *
5840          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
5841          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
5842          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
5843          * non-matching user state.
5844          */
5845         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5846                 rq_i = cpu_rq(i);
5847
5848                 /*
5849                  * An online sibling might have gone offline before a task
5850                  * could be picked for it, or it might be offline but later
5851                  * happen to come online, but its too late and nothing was
5852                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
5853                  * so ignore it.
5854                  */
5855                 if (!rq_i->core_pick)
5856                         continue;
5857
5858                 /*
5859                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
5860                  * fi_before     fi      update?
5861                  *  0            0       1
5862                  *  0            1       1
5863                  *  1            0       1
5864                  *  1            1       0
5865                  */
5866                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
5867                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
5868
5869                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
5870
5871                 if (i == cpu) {
5872                         rq_i->core_pick = NULL;
5873                         continue;
5874                 }
5875
5876                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
5877                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
5878
5879                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
5880                         rq_i->core_pick = NULL;
5881                         continue;
5882                 }
5883
5884                 resched_curr(rq_i);
5885         }
5886
5887 done:
5888         set_next_task(rq, next);
5889         return next;
5890 }
5891
5892 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
5893 {
5894         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
5895         struct task_struct *p;
5896         unsigned long cookie;
5897         bool success = false;
5898
5899         local_irq_disable();
5900         double_rq_lock(dst, src);
5901
5902         cookie = dst->core->core_cookie;
5903         if (!cookie)
5904                 goto unlock;
5905
5906         if (dst->curr != dst->idle)
5907                 goto unlock;
5908
5909         p = sched_core_find(src, cookie);
5910         if (p == src->idle)
5911                 goto unlock;
5912
5913         do {
5914                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
5915                         goto next;
5916
5917                 if (!cpumask_test_cpu(this, &p->cpus_mask))
5918                         goto next;
5919
5920                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
5921                         goto next;
5922
5923                 deactivate_task(src, p, 0);
5924                 set_task_cpu(p, this);
5925                 activate_task(dst, p, 0);
5926
5927                 resched_curr(dst);
5928
5929                 success = true;
5930                 break;
5931
5932 next:
5933                 p = sched_core_next(p, cookie);
5934         } while (p);
5935
5936 unlock:
5937         double_rq_unlock(dst, src);
5938         local_irq_enable();
5939
5940         return success;
5941 }
5942
5943 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
5944 {
5945         int i;
5946
5947         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu) {
5948                 if (i == cpu)
5949                         continue;
5950
5951                 if (need_resched())
5952                         break;
5953
5954                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
5955                         return true;
5956         }
5957
5958         return false;
5959 }
5960
5961 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
5962 {
5963         struct sched_domain *sd;
5964         int cpu = cpu_of(rq);
5965
5966         preempt_disable();
5967         rcu_read_lock();
5968         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
5969         for_each_domain(cpu, sd) {
5970                 if (need_resched())
5971                         break;
5972
5973                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
5974                         break;
5975         }
5976         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
5977         rcu_read_unlock();
5978         preempt_enable();
5979 }
5980
5981 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, core_balance_head);
5982
5983 void queue_core_balance(struct rq *rq)
5984 {
5985         if (!sched_core_enabled(rq))
5986                 return;
5987
5988         if (!rq->core->core_cookie)
5989                 return;
5990
5991         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
5992                 return;
5993
5994         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
5995 }
5996
5997 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
5998 {
5999         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6000         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6001         unsigned long flags;
6002         int t;
6003
6004         sched_core_lock(cpu, &flags);
6005
6006         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6007
6008         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6009         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6010                 goto unlock;
6011
6012         /* find the leader */
6013         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6014                 if (t == cpu)
6015                         continue;
6016                 rq = cpu_rq(t);
6017                 if (rq->core == rq) {
6018                         core_rq = rq;
6019                         break;
6020                 }
6021         }
6022
6023         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6024                 goto unlock;
6025
6026         /* install and validate core_rq */
6027         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6028                 rq = cpu_rq(t);
6029
6030                 if (t == cpu)
6031                         rq->core = core_rq;
6032
6033                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6034         }
6035
6036 unlock:
6037         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6038 }
6039
6040 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6041 {
6042         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6043         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6044         unsigned long flags;
6045         int t;
6046
6047         sched_core_lock(cpu, &flags);
6048
6049         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6050         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6051                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6052                 goto unlock;
6053         }
6054
6055         /* if we're not the leader, nothing to do */
6056         if (rq->core != rq)
6057                 goto unlock;
6058
6059         /* find a new leader */
6060         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6061                 if (t == cpu)
6062                         continue;
6063                 core_rq = cpu_rq(t);
6064                 break;
6065         }
6066
6067         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6068                 goto unlock;
6069
6070         /* copy the shared state to the new leader */
6071         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6072         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6073         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6074         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6075         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6076         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6077
6078         /*
6079          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6080          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6081          * have a cookie.
6082          */
6083         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6084
6085         /* install new leader */
6086         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6087                 rq = cpu_rq(t);
6088                 rq->core = core_rq;
6089         }
6090
6091 unlock:
6092         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6093 }
6094
6095 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6096 {
6097         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6098
6099         if (rq->core != rq)
6100                 rq->core = rq;
6101 }
6102
6103 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6104
6105 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6106 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6107 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6108
6109 static struct task_struct *
6110 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6111 {
6112         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6113 }
6114
6115 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6116
6117 /*
6118  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6119  *
6120  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6121  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6122  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6123  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6124  */
6125 #define SM_NONE                 0x0
6126 #define SM_PREEMPT              0x1
6127 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6128
6129 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6130 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6131 #else
6132 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6133 #endif
6134
6135 /*
6136  * __schedule() is the main scheduler function.
6137  *
6138  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6139  *
6140  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6141  *
6142  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6143  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6144  *
6145  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6146  *      interrupt handler scheduler_tick().
6147  *
6148  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6149  *      task to the run-queue and that's it.
6150  *
6151  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6152  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6153  *      called on the nearest possible occasion:
6154  *
6155  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6156  *
6157  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6158  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6159  *           spin_unlock()!)
6160  *
6161  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6162  *           preemptible context
6163  *
6164  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6165  *         then at the next:
6166  *
6167  *          - cond_resched() call
6168  *          - explicit schedule() call
6169  *          - return from syscall or exception to user-space
6170  *          - return from interrupt-handler to user-space
6171  *
6172  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6173  */
6174 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6175 {
6176         struct task_struct *prev, *next;
6177         unsigned long *switch_count;
6178         unsigned long prev_state;
6179         struct rq_flags rf;
6180         struct rq *rq;
6181         int cpu;
6182
6183         cpu = smp_processor_id();
6184         rq = cpu_rq(cpu);
6185         prev = rq->curr;
6186
6187         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6188
6189         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6190                 hrtick_clear(rq);
6191
6192         local_irq_disable();
6193         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6194
6195         /*
6196          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6197          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6198          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6199          *
6200          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6201          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6202          *                                        wake_up_state(p, state)
6203          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6204          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6205          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6206          *
6207          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6208          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
6209          */
6210         rq_lock(rq, &rf);
6211         smp_mb__after_spinlock();
6212
6213         /* Promote REQ to ACT */
6214         rq->clock_update_flags <<= 1;
6215         update_rq_clock(rq);
6216
6217         switch_count = &prev->nivcsw;
6218
6219         /*
6220          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6221          * that:
6222          *
6223          *  - we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6224          *  - ptrace_{,un}freeze_traced() can change ->state underneath us.
6225          */
6226         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6227         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6228                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6229                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6230                 } else {
6231                         prev->sched_contributes_to_load =
6232                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6233                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6234                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
6235
6236                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6237                                 rq->nr_uninterruptible++;
6238
6239                         /*
6240                          * __schedule()                 ttwu()
6241                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6242                          *   if (prev_state)                goto out;
6243                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6244                          *                                p->state = TASK_WAKING
6245                          *
6246                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6247                          *
6248                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6249                          */
6250                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6251
6252                         if (prev->in_iowait) {
6253                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6254                                 delayacct_blkio_start();
6255                         }
6256                 }
6257                 switch_count = &prev->nvcsw;
6258         }
6259
6260         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6261         clear_tsk_need_resched(prev);
6262         clear_preempt_need_resched();
6263 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6264         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6265 #endif
6266
6267         if (likely(prev != next)) {
6268                 rq->nr_switches++;
6269                 /*
6270                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6271                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6272                  */
6273                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6274                 /*
6275                  * The membarrier system call requires each architecture
6276                  * to have a full memory barrier after updating
6277                  * rq->curr, before returning to user-space.
6278                  *
6279                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6280                  * various architectures:
6281                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
6282                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
6283                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6284                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6285                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6286                  *   is a RELEASE barrier),
6287                  */
6288                 ++*switch_count;
6289
6290                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6291                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6292
6293                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next);
6294
6295                 /* Also unlocks the rq: */
6296                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6297         } else {
6298                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
6299
6300                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6301                 __balance_callbacks(rq);
6302                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6303         }
6304 }
6305
6306 void __noreturn do_task_dead(void)
6307 {
6308         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6309         set_special_state(TASK_DEAD);
6310
6311         /* Tell freezer to ignore us: */
6312         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6313
6314         __schedule(SM_NONE);
6315         BUG();
6316
6317         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6318         for (;;)
6319                 cpu_relax();
6320 }
6321
6322 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6323 {
6324         unsigned int task_flags;
6325
6326         if (task_is_running(tsk))
6327                 return;
6328
6329         task_flags = tsk->flags;
6330         /*
6331          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6332          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6333          */
6334         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6335                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6336                         wq_worker_sleeping(tsk);
6337                 else
6338                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
6339         }
6340
6341         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
6342                 return;
6343
6344         /*
6345          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6346          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6347          */
6348         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
6349                 blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6350 }
6351
6352 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6353 {
6354         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6355                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6356                         wq_worker_running(tsk);
6357                 else
6358                         io_wq_worker_running(tsk);
6359         }
6360 }
6361
6362 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6363 {
6364         struct task_struct *tsk = current;
6365
6366         sched_submit_work(tsk);
6367         do {
6368                 preempt_disable();
6369                 __schedule(SM_NONE);
6370                 sched_preempt_enable_no_resched();
6371         } while (need_resched());
6372         sched_update_worker(tsk);
6373 }
6374 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6375
6376 /*
6377  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6378  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6379  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6380  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6381  * (schedule out non-voluntarily).
6382  *
6383  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6384  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6385  */
6386 void __sched schedule_idle(void)
6387 {
6388         /*
6389          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6390          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6391          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6392          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6393          * TASK_RUNNING state.
6394          */
6395         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6396         do {
6397                 __schedule(SM_NONE);
6398         } while (need_resched());
6399 }
6400
6401 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
6402 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6403 {
6404         /*
6405          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6406          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6407          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6408          * we find a better solution.
6409          *
6410          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6411          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6412          * too frequently to make sense yet.
6413          */
6414         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6415         schedule();
6416         exception_exit(prev_state);
6417 }
6418 #endif
6419
6420 /**
6421  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6422  *
6423  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6424  */
6425 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6426 {
6427         sched_preempt_enable_no_resched();
6428         schedule();
6429         preempt_disable();
6430 }
6431
6432 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6433 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6434 {
6435         do {
6436                 preempt_disable();
6437                 __schedule(SM_RTLOCK_WAIT);
6438                 sched_preempt_enable_no_resched();
6439         } while (need_resched());
6440 }
6441 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6442 #endif
6443
6444 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6445 {
6446         do {
6447                 /*
6448                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6449                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6450                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6451                  * by the function tracer will call this function again and
6452                  * cause infinite recursion.
6453                  *
6454                  * Preemption must be disabled here before the function
6455                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6456                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6457                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6458                  * which can also be traced by the function tracer.
6459                  */
6460                 preempt_disable_notrace();
6461                 preempt_latency_start(1);
6462                 __schedule(SM_PREEMPT);
6463                 preempt_latency_stop(1);
6464                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6465
6466                 /*
6467                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6468                  * between schedule and now.
6469                  */
6470         } while (need_resched());
6471 }
6472
6473 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6474 /*
6475  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6476  * off of preempt_enable.
6477  */
6478 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6479 {
6480         /*
6481          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6482          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6483          */
6484         if (likely(!preemptible()))
6485                 return;
6486
6487         preempt_schedule_common();
6488 }
6489 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6490 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6491
6492 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6493 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6494 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6495 #endif
6496
6497
6498 /**
6499  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6500  *
6501  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6502  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6503  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6504  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6505  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6506  * to be called when the system is still in usermode.
6507  *
6508  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6509  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6510  * calling the scheduler.
6511  */
6512 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6513 {
6514         enum ctx_state prev_ctx;
6515
6516         if (likely(!preemptible()))
6517                 return;
6518
6519         do {
6520                 /*
6521                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6522                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6523                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6524                  * by the function tracer will call this function again and
6525                  * cause infinite recursion.
6526                  *
6527                  * Preemption must be disabled here before the function
6528                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6529                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6530                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6531                  * which can also be traced by the function tracer.
6532                  */
6533                 preempt_disable_notrace();
6534                 preempt_latency_start(1);
6535                 /*
6536                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6537                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6538                  * an infinite recursion.
6539                  */
6540                 prev_ctx = exception_enter();
6541                 __schedule(SM_PREEMPT);
6542                 exception_exit(prev_ctx);
6543
6544                 preempt_latency_stop(1);
6545                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6546         } while (need_resched());
6547 }
6548 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6549
6550 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6551 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6552 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6553 #endif
6554
6555 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6556
6557 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6558
6559 #include <linux/entry-common.h>
6560
6561 /*
6562  * SC:cond_resched
6563  * SC:might_resched
6564  * SC:preempt_schedule
6565  * SC:preempt_schedule_notrace
6566  * SC:irqentry_exit_cond_resched
6567  *
6568  *
6569  * NONE:
6570  *   cond_resched               <- __cond_resched
6571  *   might_resched              <- RET0
6572  *   preempt_schedule           <- NOP
6573  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
6574  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
6575  *
6576  * VOLUNTARY:
6577  *   cond_resched               <- __cond_resched
6578  *   might_resched              <- __cond_resched
6579  *   preempt_schedule           <- NOP
6580  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
6581  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
6582  *
6583  * FULL:
6584  *   cond_resched               <- RET0
6585  *   might_resched              <- RET0
6586  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
6587  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
6588  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
6589  */
6590
6591 enum {
6592         preempt_dynamic_undefined = -1,
6593         preempt_dynamic_none,
6594         preempt_dynamic_voluntary,
6595         preempt_dynamic_full,
6596 };
6597
6598 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
6599
6600 int sched_dynamic_mode(const char *str)
6601 {
6602         if (!strcmp(str, "none"))
6603                 return preempt_dynamic_none;
6604
6605         if (!strcmp(str, "voluntary"))
6606                 return preempt_dynamic_voluntary;
6607
6608         if (!strcmp(str, "full"))
6609                 return preempt_dynamic_full;
6610
6611         return -EINVAL;
6612 }
6613
6614 void sched_dynamic_update(int mode)
6615 {
6616         /*
6617          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
6618          * the ZERO state, which is invalid.
6619          */
6620         static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6621         static_call_update(might_resched, __cond_resched);
6622         static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6623         static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6624         static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
6625
6626         switch (mode) {
6627         case preempt_dynamic_none:
6628                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6629                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
6630                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
6631                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
6632                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
6633                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
6634                 break;
6635
6636         case preempt_dynamic_voluntary:
6637                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6638                 static_call_update(might_resched, __cond_resched);
6639                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
6640                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
6641                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
6642                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
6643                 break;
6644
6645         case preempt_dynamic_full:
6646                 static_call_update(cond_resched, (void *)&__static_call_return0);
6647                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
6648                 static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6649                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6650                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
6651                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
6652                 break;
6653         }
6654
6655         preempt_dynamic_mode = mode;
6656 }
6657
6658 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
6659 {
6660         int mode = sched_dynamic_mode(str);
6661         if (mode < 0) {
6662                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
6663                 return 0;
6664         }
6665
6666         sched_dynamic_update(mode);
6667         return 1;
6668 }
6669 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
6670
6671 static void __init preempt_dynamic_init(void)
6672 {
6673         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
6674                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
6675                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
6676                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
6677                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
6678                 } else {
6679                         /* Default static call setting, nothing to do */
6680                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
6681                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
6682                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
6683                 }
6684         }
6685 }
6686
6687 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
6688
6689 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
6690
6691 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
6692
6693 /*
6694  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6695  * off of irq context.
6696  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6697  * protect us against recursive calling from irq.
6698  */
6699 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6700 {
6701         enum ctx_state prev_state;
6702
6703         /* Catch callers which need to be fixed */
6704         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
6705
6706         prev_state = exception_enter();
6707
6708         do {
6709                 preempt_disable();
6710                 local_irq_enable();
6711                 __schedule(SM_PREEMPT);
6712                 local_irq_disable();
6713                 sched_preempt_enable_no_resched();
6714         } while (need_resched());
6715
6716         exception_exit(prev_state);
6717 }
6718
6719 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
6720                           void *key)
6721 {
6722         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
6723         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
6724 }
6725 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
6726
6727 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
6728 {
6729         if (dl_prio(prio))
6730                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6731         else if (rt_prio(prio))
6732                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6733         else
6734                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6735
6736         p->prio = prio;
6737 }
6738
6739 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6740
6741 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
6742 {
6743         if (pi_task)
6744                 prio = min(prio, pi_task->prio);
6745
6746         return prio;
6747 }
6748
6749 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6750 {
6751         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
6752
6753         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
6754 }
6755
6756 /*
6757  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6758  * @p: task to boost
6759  * @pi_task: donor task
6760  *
6761  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6762  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6763  *
6764  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
6765  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
6766  */
6767 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
6768 {
6769         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
6770                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6771         const struct sched_class *prev_class;
6772         struct rq_flags rf;
6773         struct rq *rq;
6774
6775         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
6776         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
6777
6778         /*
6779          * If nothing changed; bail early.
6780          */
6781         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6782                 return;
6783
6784         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
6785         update_rq_clock(rq);
6786         /*
6787          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
6788          * either lock.
6789          *
6790          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
6791          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
6792          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
6793          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
6794          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
6795          */
6796         p->pi_top_task = pi_task;
6797
6798         /*
6799          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
6800          */
6801         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6802                 goto out_unlock;
6803
6804         /*
6805          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
6806          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
6807          *
6808          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
6809          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
6810          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
6811          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
6812          * with interrupts disabled and will complete the lock
6813          * protected section without being interrupted. So there is no
6814          * real need to boost.
6815          */
6816         if (unlikely(p == rq->idle)) {
6817                 WARN_ON(p != rq->curr);
6818                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
6819                 goto out_unlock;
6820         }
6821
6822         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
6823         oldprio = p->prio;
6824
6825         if (oldprio == prio)
6826                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
6827
6828         prev_class = p->sched_class;
6829         queued = task_on_rq_queued(p);
6830         running = task_current(rq, p);
6831         if (queued)
6832                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
6833         if (running)
6834                 put_prev_task(rq, p);
6835
6836         /*
6837          * Boosting condition are:
6838          * 1. -rt task is running and holds mutex A
6839          *      --> -dl task blocks on mutex A
6840          *
6841          * 2. -dl task is running and holds mutex A
6842          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
6843          *          running task
6844          */
6845         if (dl_prio(prio)) {
6846                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
6847                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
6848                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
6849                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
6850                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
6851                 } else {
6852                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6853                 }
6854         } else if (rt_prio(prio)) {
6855                 if (dl_prio(oldprio))
6856                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6857                 if (oldprio < prio)
6858                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
6859         } else {
6860                 if (dl_prio(oldprio))
6861                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6862                 if (rt_prio(oldprio))
6863                         p->rt.timeout = 0;
6864         }
6865
6866         __setscheduler_prio(p, prio);
6867
6868         if (queued)
6869                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
6870         if (running)
6871                 set_next_task(rq, p);
6872
6873         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6874 out_unlock:
6875         /* Avoid rq from going away on us: */
6876         preempt_disable();
6877
6878         rq_unpin_lock(rq, &rf);
6879         __balance_callbacks(rq);
6880         raw_spin_rq_unlock(rq);
6881
6882         preempt_enable();
6883 }
6884 #else
6885 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6886 {
6887         return prio;
6888 }
6889 #endif
6890
6891 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6892 {
6893         bool queued, running;
6894         int old_prio;
6895         struct rq_flags rf;
6896         struct rq *rq;
6897
6898         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6899                 return;
6900         /*
6901          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6902          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6903          */
6904         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6905         update_rq_clock(rq);
6906
6907         /*
6908          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6909          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6910          * it won't have any effect on scheduling until the task is
6911          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
6912          */
6913         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
6914                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6915                 goto out_unlock;
6916         }
6917         queued = task_on_rq_queued(p);
6918         running = task_current(rq, p);
6919         if (queued)
6920                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
6921         if (running)
6922                 put_prev_task(rq, p);
6923
6924         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6925         set_load_weight(p);
6926         old_prio = p->prio;
6927         p->prio = effective_prio(p);
6928
6929         if (queued)
6930                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
6931         if (running)
6932                 set_next_task(rq, p);
6933
6934         /*
6935          * If the task increased its priority or is running and
6936          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6937          */
6938         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
6939
6940 out_unlock:
6941         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6942 }
6943 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6944
6945 /*
6946  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6947  * @p: task
6948  * @nice: nice value
6949  */
6950 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6951 {
6952         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
6953         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
6954
6955         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
6956                 capable(CAP_SYS_NICE));
6957 }
6958
6959 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6960
6961 /*
6962  * sys_nice - change the priority of the current process.
6963  * @increment: priority increment
6964  *
6965  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6966  * does similar things.
6967  */
6968 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6969 {
6970         long nice, retval;
6971
6972         /*
6973          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6974          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6975          * and we have a single winner.
6976          */
6977         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
6978         nice = task_nice(current) + increment;
6979
6980         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
6981         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6982                 return -EPERM;
6983
6984         retval = security_task_setnice(current, nice);
6985         if (retval)
6986                 return retval;
6987
6988         set_user_nice(current, nice);
6989         return 0;
6990 }
6991
6992 #endif
6993
6994 /**
6995  * task_prio - return the priority value of a given task.
6996  * @p: the task in question.
6997  *
6998  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
6999  *
7000  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7001  *
7002  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7003  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7004  * deadline                     -101             -1           0
7005  */
7006 int task_prio(const struct task_struct *p)
7007 {
7008         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7009 }
7010
7011 /**
7012  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7013  * @cpu: the processor in question.
7014  *
7015  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7016  */
7017 int idle_cpu(int cpu)
7018 {
7019         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7020
7021         if (rq->curr != rq->idle)
7022                 return 0;
7023
7024         if (rq->nr_running)
7025                 return 0;
7026
7027 #ifdef CONFIG_SMP
7028         if (rq->ttwu_pending)
7029                 return 0;
7030 #endif
7031
7032         return 1;
7033 }
7034
7035 /**
7036  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7037  * @cpu: the CPU in question.
7038  *
7039  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7040  */
7041 int available_idle_cpu(int cpu)
7042 {
7043         if (!idle_cpu(cpu))
7044                 return 0;
7045
7046         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7047                 return 0;
7048
7049         return 1;
7050 }
7051
7052 /**
7053  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7054  * @cpu: the processor in question.
7055  *
7056  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7057  */
7058 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7059 {
7060         return cpu_rq(cpu)->idle;
7061 }
7062
7063 #ifdef CONFIG_SMP
7064 /*
7065  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7066  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7067  *
7068  * The scheduler tracks the following metrics:
7069  *
7070  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7071  *   cpu_bw_dl()
7072  *
7073  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7074  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7075  *
7076  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7077  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7078  * in the irq utilization.
7079  *
7080  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7081  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7082  * required to meet deadlines.
7083  */
7084 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7085                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
7086                                  struct task_struct *p)
7087 {
7088         unsigned long dl_util, util, irq;
7089         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7090
7091         if (!uclamp_is_used() &&
7092             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
7093                 return max;
7094         }
7095
7096         /*
7097          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7098          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7099          * update_irq_load_avg().
7100          */
7101         irq = cpu_util_irq(rq);
7102         if (unlikely(irq >= max))
7103                 return max;
7104
7105         /*
7106          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7107          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7108          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7109          * to obtain the CPU's actual utilization.
7110          *
7111          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
7112          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
7113          * tasks.
7114          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
7115          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
7116          */
7117         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7118         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7119                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
7120
7121         dl_util = cpu_util_dl(rq);
7122
7123         /*
7124          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
7125          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
7126          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
7127          * that we select f_max when there is no idle time.
7128          *
7129          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
7130          * saturation when we should -- something for later.
7131          */
7132         if (util + dl_util >= max)
7133                 return max;
7134
7135         /*
7136          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
7137          * include util_dl and ignore dl_bw.
7138          */
7139         if (type == ENERGY_UTIL)
7140                 util += dl_util;
7141
7142         /*
7143          * There is still idle time; further improve the number by using the
7144          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7145          * need to scale the task numbers:
7146          *
7147          *              max - irq
7148          *   U' = irq + --------- * U
7149          *                 max
7150          */
7151         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
7152         util += irq;
7153
7154         /*
7155          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
7156          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
7157          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
7158          * periods of time.
7159          *
7160          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
7161          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
7162          * an interface. So, we only do the latter for now.
7163          */
7164         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7165                 util += cpu_bw_dl(rq);
7166
7167         return min(max, util);
7168 }
7169
7170 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
7171 {
7172         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu), max,
7173                                   ENERGY_UTIL, NULL);
7174 }
7175 #endif /* CONFIG_SMP */
7176
7177 /**
7178  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7179  * @pid: the pid in question.
7180  *
7181  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7182  */
7183 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7184 {
7185         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7186 }
7187
7188 /*
7189  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7190  * it calls know not to change it.
7191  */
7192 #define SETPARAM_POLICY -1
7193
7194 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7195                 const struct sched_attr *attr)
7196 {
7197         int policy = attr->sched_policy;
7198
7199         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7200                 policy = p->policy;
7201
7202         p->policy = policy;
7203
7204         if (dl_policy(policy))
7205                 __setparam_dl(p, attr);
7206         else if (fair_policy(policy))
7207                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7208
7209         /*
7210          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7211          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7212          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7213          */
7214         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7215         p->normal_prio = normal_prio(p);
7216         set_load_weight(p);
7217 }
7218
7219 /*
7220  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7221  */
7222 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7223 {
7224         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7225         bool match;
7226
7227         rcu_read_lock();
7228         pcred = __task_cred(p);
7229         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7230                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7231         rcu_read_unlock();
7232         return match;
7233 }
7234
7235 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7236                                 const struct sched_attr *attr,
7237                                 bool user, bool pi)
7238 {
7239         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7240         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7241         const struct sched_class *prev_class;
7242         struct callback_head *head;
7243         struct rq_flags rf;
7244         int reset_on_fork;
7245         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7246         struct rq *rq;
7247
7248         /* The pi code expects interrupts enabled */
7249         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7250 recheck:
7251         /* Double check policy once rq lock held: */
7252         if (policy < 0) {
7253                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7254                 policy = oldpolicy = p->policy;
7255         } else {
7256                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7257
7258                 if (!valid_policy(policy))
7259                         return -EINVAL;
7260         }
7261
7262         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7263                 return -EINVAL;
7264
7265         /*
7266          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7267          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7268          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7269          */
7270         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7271                 return -EINVAL;
7272         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7273             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7274                 return -EINVAL;
7275
7276         /*
7277          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
7278          */
7279         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
7280                 if (fair_policy(policy)) {
7281                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7282                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
7283                                 return -EPERM;
7284                 }
7285
7286                 if (rt_policy(policy)) {
7287                         unsigned long rlim_rtprio =
7288                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7289
7290                         /* Can't set/change the rt policy: */
7291                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7292                                 return -EPERM;
7293
7294                         /* Can't increase priority: */
7295                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7296                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7297                                 return -EPERM;
7298                 }
7299
7300                  /*
7301                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7302                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
7303                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7304                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7305                   */
7306                 if (dl_policy(policy))
7307                         return -EPERM;
7308
7309                 /*
7310                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7311                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7312                  */
7313                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7314                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
7315                                 return -EPERM;
7316                 }
7317
7318                 /* Can't change other user's priorities: */
7319                 if (!check_same_owner(p))
7320                         return -EPERM;
7321
7322                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7323                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7324                         return -EPERM;
7325         }
7326
7327         if (user) {
7328                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7329                         return -EINVAL;
7330
7331                 retval = security_task_setscheduler(p);
7332                 if (retval)
7333                         return retval;
7334         }
7335
7336         /* Update task specific "requested" clamps */
7337         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7338                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7339                 if (retval)
7340                         return retval;
7341         }
7342
7343         if (pi)
7344                 cpuset_read_lock();
7345
7346         /*
7347          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7348          * changing the priority of the task:
7349          *
7350          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7351          * runqueue lock must be held.
7352          */
7353         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7354         update_rq_clock(rq);
7355
7356         /*
7357          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7358          */
7359         if (p == rq->stop) {
7360                 retval = -EINVAL;
7361                 goto unlock;
7362         }
7363
7364         /*
7365          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7366          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7367          */
7368         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7369                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7370                         goto change;
7371                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7372                         goto change;
7373                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7374                         goto change;
7375                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7376                         goto change;
7377
7378                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7379                 retval = 0;
7380                 goto unlock;
7381         }
7382 change:
7383
7384         if (user) {
7385 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7386                 /*
7387                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7388                  * assigned.
7389                  */
7390                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7391                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7392                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7393                         retval = -EPERM;
7394                         goto unlock;
7395                 }
7396 #endif
7397 #ifdef CONFIG_SMP
7398                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7399                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7400                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7401
7402                         /*
7403                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7404                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7405                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7406                          */
7407                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7408                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7409                                 retval = -EPERM;
7410                                 goto unlock;
7411                         }
7412                 }
7413 #endif
7414         }
7415
7416         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7417         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7418                 policy = oldpolicy = -1;
7419                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7420                 if (pi)
7421                         cpuset_read_unlock();
7422                 goto recheck;
7423         }
7424
7425         /*
7426          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7427          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7428          * is available.
7429          */
7430         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7431                 retval = -EBUSY;
7432                 goto unlock;
7433         }
7434
7435         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7436         oldprio = p->prio;
7437
7438         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7439         if (pi) {
7440                 /*
7441                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7442                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7443                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7444                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7445                  * itself.
7446                  */
7447                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7448                 if (newprio == oldprio)
7449                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7450         }
7451
7452         queued = task_on_rq_queued(p);
7453         running = task_current(rq, p);
7454         if (queued)
7455                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7456         if (running)
7457                 put_prev_task(rq, p);
7458
7459         prev_class = p->sched_class;
7460
7461         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7462                 __setscheduler_params(p, attr);
7463                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7464         }
7465         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7466
7467         if (queued) {
7468                 /*
7469                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7470                  * increased (user space view).
7471                  */
7472                 if (oldprio < p->prio)
7473                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7474
7475                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7476         }
7477         if (running)
7478                 set_next_task(rq, p);
7479
7480         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7481
7482         /* Avoid rq from going away on us: */
7483         preempt_disable();
7484         head = splice_balance_callbacks(rq);
7485         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7486
7487         if (pi) {
7488                 cpuset_read_unlock();
7489                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7490         }
7491
7492         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7493         balance_callbacks(rq, head);
7494         preempt_enable();
7495
7496         return 0;
7497
7498 unlock:
7499         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7500         if (pi)
7501                 cpuset_read_unlock();
7502         return retval;
7503 }
7504
7505 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7506                                const struct sched_param *param, bool check)
7507 {
7508         struct sched_attr attr = {
7509                 .sched_policy   = policy,
7510                 .sched_priority = param->sched_priority,
7511                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7512         };
7513
7514         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7515         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7516                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7517                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7518                 attr.sched_policy = policy;
7519         }
7520
7521         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7522 }
7523 /**
7524  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7525  * @p: the task in question.
7526  * @policy: new policy.
7527  * @param: structure containing the new RT priority.
7528  *
7529  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7530  *
7531  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7532  *
7533  * NOTE that the task may be already dead.
7534  */
7535 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7536                        const struct sched_param *param)
7537 {
7538         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7539 }
7540
7541 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7542 {
7543         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7544 }
7545
7546 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7547 {
7548         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7549 }
7550 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7551
7552 /**
7553  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7554  * @p: the task in question.
7555  * @policy: new policy.
7556  * @param: structure containing the new RT priority.
7557  *
7558  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7559  * current context has permission.  For example, this is needed in
7560  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7561  * but our caller might not have that capability.
7562  *
7563  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7564  */
7565 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7566                                const struct sched_param *param)
7567 {
7568         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7569 }
7570
7571 /*
7572  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7573  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7574  * be doing.
7575  *
7576  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7577  *
7578  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7579  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7580  * and smash them together and still expect them to work.
7581  *
7582  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7583  *
7584  *   MAX_RT_PRIO / 2
7585  *
7586  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7587  * know enough information to make a sensible choice.
7588  */
7589 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7590 {
7591         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7592         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7593 }
7594 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7595
7596 /*
7597  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7598  */
7599 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7600 {
7601         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7602         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7603 }
7604 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7605
7606 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7607 {
7608         struct sched_attr attr = {
7609                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7610                 .sched_nice = nice,
7611         };
7612         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7613 }
7614 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7615
7616 static int
7617 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7618 {
7619         struct sched_param lparam;
7620         struct task_struct *p;
7621         int retval;
7622
7623         if (!param || pid < 0)
7624                 return -EINVAL;
7625         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7626                 return -EFAULT;
7627
7628         rcu_read_lock();
7629         retval = -ESRCH;
7630         p = find_process_by_pid(pid);
7631         if (likely(p))
7632                 get_task_struct(p);
7633         rcu_read_unlock();
7634
7635         if (likely(p)) {
7636                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7637                 put_task_struct(p);
7638         }
7639
7640         return retval;
7641 }
7642
7643 /*
7644  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7645  */
7646 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7647 {
7648         u32 size;
7649         int ret;
7650
7651         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7652         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7653
7654         ret = get_user(size, &uattr->size);
7655         if (ret)
7656                 return ret;
7657
7658         /* ABI compatibility quirk: */
7659         if (!size)
7660                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
7661         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
7662                 goto err_size;
7663
7664         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
7665         if (ret) {
7666                 if (ret == -E2BIG)
7667                         goto err_size;
7668                 return ret;
7669         }
7670
7671         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
7672             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
7673                 return -EINVAL;
7674
7675         /*
7676          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
7677          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
7678          */
7679         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7680
7681         return 0;
7682
7683 err_size:
7684         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
7685         return -E2BIG;
7686 }
7687
7688 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
7689 {
7690         if (task_has_dl_policy(p))
7691                 __getparam_dl(p, attr);
7692         else if (task_has_rt_policy(p))
7693                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
7694         else
7695                 attr->sched_nice = task_nice(p);
7696 }
7697
7698 /**
7699  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
7700  * @pid: the pid in question.
7701  * @policy: new policy.
7702  * @param: structure containing the new RT priority.
7703  *
7704  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7705  */
7706 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
7707 {
7708         if (policy < 0)
7709                 return -EINVAL;
7710
7711         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
7712 }
7713
7714 /**
7715  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
7716  * @pid: the pid in question.
7717  * @param: structure containing the new RT priority.
7718  *
7719  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7720  */
7721 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7722 {
7723         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
7724 }
7725
7726 /**
7727  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
7728  * @pid: the pid in question.
7729  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7730  * @flags: for future extension.
7731  */
7732 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7733                                unsigned int, flags)
7734 {
7735         struct sched_attr attr;
7736         struct task_struct *p;
7737         int retval;
7738
7739         if (!uattr || pid < 0 || flags)
7740                 return -EINVAL;
7741
7742         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
7743         if (retval)
7744                 return retval;
7745
7746         if ((int)attr.sched_policy < 0)
7747                 return -EINVAL;
7748         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
7749                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
7750
7751         rcu_read_lock();
7752         retval = -ESRCH;
7753         p = find_process_by_pid(pid);
7754         if (likely(p))
7755                 get_task_struct(p);
7756         rcu_read_unlock();
7757
7758         if (likely(p)) {
7759                 if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
7760                         get_params(p, &attr);
7761                 retval = sched_setattr(p, &attr);
7762                 put_task_struct(p);
7763         }
7764
7765         return retval;
7766 }
7767
7768 /**
7769  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
7770  * @pid: the pid in question.
7771  *
7772  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
7773  * code.
7774  */
7775 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
7776 {
7777         struct task_struct *p;
7778         int retval;
7779
7780         if (pid < 0)
7781                 return -EINVAL;
7782
7783         retval = -ESRCH;
7784         rcu_read_lock();
7785         p = find_process_by_pid(pid);
7786         if (p) {
7787                 retval = security_task_getscheduler(p);
7788                 if (!retval)
7789                         retval = p->policy
7790                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
7791         }
7792         rcu_read_unlock();
7793         return retval;
7794 }
7795
7796 /**
7797  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
7798  * @pid: the pid in question.
7799  * @param: structure containing the RT priority.
7800  *
7801  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
7802  * code.
7803  */
7804 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7805 {
7806         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
7807         struct task_struct *p;
7808         int retval;
7809
7810         if (!param || pid < 0)
7811                 return -EINVAL;
7812
7813         rcu_read_lock();
7814         p = find_process_by_pid(pid);
7815         retval = -ESRCH;
7816         if (!p)
7817                 goto out_unlock;
7818
7819         retval = security_task_getscheduler(p);
7820         if (retval)
7821                 goto out_unlock;
7822
7823         if (task_has_rt_policy(p))
7824                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
7825         rcu_read_unlock();
7826
7827         /*
7828          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
7829          */
7830         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
7831
7832         return retval;
7833
7834 out_unlock:
7835         rcu_read_unlock();
7836         return retval;
7837 }
7838
7839 /*
7840  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
7841  * than what user-space knows about) to user-space.
7842  *
7843  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
7844  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
7845  * have the same size.
7846  */
7847 static int
7848 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
7849                         struct sched_attr *kattr,
7850                         unsigned int usize)
7851 {
7852         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
7853
7854         if (!access_ok(uattr, usize))
7855                 return -EFAULT;
7856
7857         /*
7858          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
7859          *
7860          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
7861          *
7862          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
7863          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
7864          *
7865          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
7866          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
7867          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
7868          * which is set to ksize in this case.
7869          */
7870         kattr->size = min(usize, ksize);
7871
7872         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
7873                 return -EFAULT;
7874
7875         return 0;
7876 }
7877
7878 /**
7879  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
7880  * @pid: the pid in question.
7881  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7882  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
7883  * @flags: for future extension.
7884  */
7885 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7886                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
7887 {
7888         struct sched_attr kattr = { };
7889         struct task_struct *p;
7890         int retval;
7891
7892         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
7893             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
7894                 return -EINVAL;
7895
7896         rcu_read_lock();
7897         p = find_process_by_pid(pid);
7898         retval = -ESRCH;
7899         if (!p)
7900                 goto out_unlock;
7901
7902         retval = security_task_getscheduler(p);
7903         if (retval)
7904                 goto out_unlock;
7905
7906         kattr.sched_policy = p->policy;
7907         if (p->sched_reset_on_fork)
7908                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7909         get_params(p, &kattr);
7910         kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
7911
7912 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
7913         /*
7914          * This could race with another potential updater, but this is fine
7915          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
7916          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
7917          */
7918         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
7919         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
7920 #endif
7921
7922         rcu_read_unlock();
7923
7924         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
7925
7926 out_unlock:
7927         rcu_read_unlock();
7928         return retval;
7929 }
7930
7931 #ifdef CONFIG_SMP
7932 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
7933 {
7934         int ret = 0;
7935
7936         /*
7937          * If the task isn't a deadline task or admission control is
7938          * disabled then we don't care about affinity changes.
7939          */
7940         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
7941                 return 0;
7942
7943         /*
7944          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
7945          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
7946          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
7947          * root_domain.
7948          */
7949         rcu_read_lock();
7950         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
7951                 ret = -EBUSY;
7952         rcu_read_unlock();
7953         return ret;
7954 }
7955 #endif
7956
7957 static int
7958 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
7959 {
7960         int retval;
7961         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
7962
7963         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
7964                 return -ENOMEM;
7965
7966         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
7967                 retval = -ENOMEM;
7968                 goto out_free_cpus_allowed;
7969         }
7970
7971         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
7972         cpumask_and(new_mask, mask, cpus_allowed);
7973
7974         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
7975         if (retval)
7976                 goto out_free_new_mask;
7977 again:
7978         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK | SCA_USER);
7979         if (retval)
7980                 goto out_free_new_mask;
7981
7982         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
7983         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
7984                 /*
7985                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
7986                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
7987                  */
7988                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
7989                 goto again;
7990         }
7991
7992 out_free_new_mask:
7993         free_cpumask_var(new_mask);
7994 out_free_cpus_allowed:
7995         free_cpumask_var(cpus_allowed);
7996         return retval;
7997 }
7998
7999 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8000 {
8001         struct task_struct *p;
8002         int retval;
8003
8004         rcu_read_lock();
8005
8006         p = find_process_by_pid(pid);
8007         if (!p) {
8008                 rcu_read_unlock();
8009                 return -ESRCH;
8010         }
8011
8012         /* Prevent p going away */
8013         get_task_struct(p);
8014         rcu_read_unlock();
8015
8016         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8017                 retval = -EINVAL;
8018                 goto out_put_task;
8019         }
8020
8021         if (!check_same_owner(p)) {
8022                 rcu_read_lock();
8023                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
8024                         rcu_read_unlock();
8025                         retval = -EPERM;
8026                         goto out_put_task;
8027                 }
8028                 rcu_read_unlock();
8029         }
8030
8031         retval = security_task_setscheduler(p);
8032         if (retval)
8033                 goto out_put_task;
8034
8035         retval = __sched_setaffinity(p, in_mask);
8036 out_put_task:
8037         put_task_struct(p);
8038         return retval;
8039 }
8040
8041 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8042                              struct cpumask *new_mask)
8043 {
8044         if (len < cpumask_size())
8045                 cpumask_clear(new_mask);
8046         else if (len > cpumask_size())
8047                 len = cpumask_size();
8048
8049         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8050 }
8051
8052 /**
8053  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8054  * @pid: pid of the process
8055  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8056  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8057  *
8058  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8059  */
8060 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8061                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8062 {
8063         cpumask_var_t new_mask;
8064         int retval;
8065
8066         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8067                 return -ENOMEM;
8068
8069         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8070         if (retval == 0)
8071                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8072         free_cpumask_var(new_mask);
8073         return retval;
8074 }
8075
8076 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8077 {
8078         struct task_struct *p;
8079         unsigned long flags;
8080         int retval;
8081
8082         rcu_read_lock();
8083
8084         retval = -ESRCH;
8085         p = find_process_by_pid(pid);
8086         if (!p)
8087                 goto out_unlock;
8088
8089         retval = security_task_getscheduler(p);
8090         if (retval)
8091                 goto out_unlock;
8092
8093         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
8094         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8095         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
8096
8097 out_unlock:
8098         rcu_read_unlock();
8099
8100         return retval;
8101 }
8102
8103 /**
8104  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8105  * @pid: pid of the process
8106  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8107  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8108  *
8109  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8110  * error code otherwise.
8111  */
8112 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8113                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8114 {
8115         int ret;
8116         cpumask_var_t mask;
8117
8118         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8119                 return -EINVAL;
8120         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8121                 return -EINVAL;
8122
8123         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8124                 return -ENOMEM;
8125
8126         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8127         if (ret == 0) {
8128                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8129
8130                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
8131                         ret = -EFAULT;
8132                 else
8133                         ret = retlen;
8134         }
8135         free_cpumask_var(mask);
8136
8137         return ret;
8138 }
8139
8140 static void do_sched_yield(void)
8141 {
8142         struct rq_flags rf;
8143         struct rq *rq;
8144
8145         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8146
8147         schedstat_inc(rq->yld_count);
8148         current->sched_class->yield_task(rq);
8149
8150         preempt_disable();
8151         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8152         sched_preempt_enable_no_resched();
8153
8154         schedule();
8155 }
8156
8157 /**
8158  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8159  *
8160  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8161  * other threads running on this CPU then this function will return.
8162  *
8163  * Return: 0.
8164  */
8165 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8166 {
8167         do_sched_yield();
8168         return 0;
8169 }
8170
8171 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8172 int __sched __cond_resched(void)
8173 {
8174         if (should_resched(0)) {
8175                 preempt_schedule_common();
8176                 return 1;
8177         }
8178         /*
8179          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8180          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8181          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8182          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8183          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8184          * processes executing in kernel context might never report an
8185          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8186          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8187          * is in urgent need of one.
8188          */
8189 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8190         rcu_all_qs();
8191 #endif
8192         return 0;
8193 }
8194 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8195 #endif
8196
8197 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8198 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8199 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8200
8201 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8202 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8203 #endif
8204
8205 /*
8206  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8207  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8208  *
8209  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8210  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8211  * spin_unlock(), once by hand).
8212  */
8213 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8214 {
8215         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8216         int ret = 0;
8217
8218         lockdep_assert_held(lock);
8219
8220         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8221                 spin_unlock(lock);
8222                 if (!_cond_resched())
8223                         cpu_relax();
8224                 ret = 1;
8225                 spin_lock(lock);
8226         }
8227         return ret;
8228 }
8229 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8230
8231 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8232 {
8233         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8234         int ret = 0;
8235
8236         lockdep_assert_held_read(lock);
8237
8238         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8239                 read_unlock(lock);
8240                 if (!_cond_resched())
8241                         cpu_relax();
8242                 ret = 1;
8243                 read_lock(lock);
8244         }
8245         return ret;
8246 }
8247 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8248
8249 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8250 {
8251         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8252         int ret = 0;
8253
8254         lockdep_assert_held_write(lock);
8255
8256         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8257                 write_unlock(lock);
8258                 if (!_cond_resched())
8259                         cpu_relax();
8260                 ret = 1;
8261                 write_lock(lock);
8262         }
8263         return ret;
8264 }
8265 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8266
8267 /**
8268  * yield - yield the current processor to other threads.
8269  *
8270  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8271  *
8272  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8273  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8274  * it, it's already broken.
8275  *
8276  * Typical broken usage is:
8277  *
8278  * while (!event)
8279  *      yield();
8280  *
8281  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8282  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8283  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8284  *
8285  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8286  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8287  * If you still want to use yield(), do not!
8288  */
8289 void __sched yield(void)
8290 {
8291         set_current_state(TASK_RUNNING);
8292         do_sched_yield();
8293 }
8294 EXPORT_SYMBOL(yield);
8295
8296 /**
8297  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8298  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8299  * processor it's on.
8300  * @p: target task
8301  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8302  *
8303  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8304  * can't go away on us before we can do any checks.
8305  *
8306  * Return:
8307  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8308  *      false (0) if we failed to boost the target.
8309  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8310  */
8311 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8312 {
8313         struct task_struct *curr = current;
8314         struct rq *rq, *p_rq;
8315         unsigned long flags;
8316         int yielded = 0;
8317
8318         local_irq_save(flags);
8319         rq = this_rq();
8320
8321 again:
8322         p_rq = task_rq(p);
8323         /*
8324          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8325          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8326          */
8327         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
8328                 yielded = -ESRCH;
8329                 goto out_irq;
8330         }
8331
8332         double_rq_lock(rq, p_rq);
8333         if (task_rq(p) != p_rq) {
8334                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
8335                 goto again;
8336         }
8337
8338         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8339                 goto out_unlock;
8340
8341         if (curr->sched_class != p->sched_class)
8342                 goto out_unlock;
8343
8344         if (task_running(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8345                 goto out_unlock;
8346
8347         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8348         if (yielded) {
8349                 schedstat_inc(rq->yld_count);
8350                 /*
8351                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
8352                  * fairness.
8353                  */
8354                 if (preempt && rq != p_rq)
8355                         resched_curr(p_rq);
8356         }
8357
8358 out_unlock:
8359         double_rq_unlock(rq, p_rq);
8360 out_irq:
8361         local_irq_restore(flags);
8362
8363         if (yielded > 0)
8364                 schedule();
8365
8366         return yielded;
8367 }
8368 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
8369
8370 int io_schedule_prepare(void)
8371 {
8372         int old_iowait = current->in_iowait;
8373
8374         current->in_iowait = 1;
8375         if (current->plug)
8376                 blk_flush_plug(current->plug, true);
8377
8378         return old_iowait;
8379 }
8380
8381 void io_schedule_finish(int token)
8382 {
8383         current->in_iowait = token;
8384 }
8385
8386 /*
8387  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
8388  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
8389  */
8390 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
8391 {
8392         int token;
8393         long ret;
8394
8395         token = io_schedule_prepare();
8396         ret = schedule_timeout(timeout);
8397         io_schedule_finish(token);
8398
8399         return ret;
8400 }
8401 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
8402
8403 void __sched io_schedule(void)
8404 {
8405         int token;
8406
8407         token = io_schedule_prepare();
8408         schedule();
8409         io_schedule_finish(token);
8410 }
8411 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
8412
8413 /**
8414  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
8415  * @policy: scheduling class.
8416  *
8417  * Return: On success, this syscall returns the maximum
8418  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8419  * On failure, a negative error code is returned.
8420  */
8421 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
8422 {
8423         int ret = -EINVAL;
8424
8425         switch (policy) {
8426         case SCHED_FIFO:
8427         case SCHED_RR:
8428                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
8429                 break;
8430         case SCHED_DEADLINE:
8431         case SCHED_NORMAL:
8432         case SCHED_BATCH:
8433         case SCHED_IDLE:
8434                 ret = 0;
8435                 break;
8436         }
8437         return ret;
8438 }
8439
8440 /**
8441  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
8442  * @policy: scheduling class.
8443  *
8444  * Return: On success, this syscall returns the minimum
8445  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8446  * On failure, a negative error code is returned.
8447  */
8448 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
8449 {
8450         int ret = -EINVAL;
8451
8452         switch (policy) {
8453         case SCHED_FIFO:
8454         case SCHED_RR:
8455                 ret = 1;
8456                 break;
8457         case SCHED_DEADLINE:
8458         case SCHED_NORMAL:
8459         case SCHED_BATCH:
8460         case SCHED_IDLE:
8461                 ret = 0;
8462         }
8463         return ret;
8464 }
8465
8466 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
8467 {
8468         struct task_struct *p;
8469         unsigned int time_slice;
8470         struct rq_flags rf;
8471         struct rq *rq;
8472         int retval;
8473
8474         if (pid < 0)
8475                 return -EINVAL;
8476
8477         retval = -ESRCH;
8478         rcu_read_lock();
8479         p = find_process_by_pid(pid);
8480         if (!p)
8481                 goto out_unlock;
8482
8483         retval = security_task_getscheduler(p);
8484         if (retval)
8485                 goto out_unlock;
8486
8487         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8488         time_slice = 0;
8489         if (p->sched_class->get_rr_interval)
8490                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
8491         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8492
8493         rcu_read_unlock();
8494         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
8495         return 0;
8496
8497 out_unlock:
8498         rcu_read_unlock();
8499         return retval;
8500 }
8501
8502 /**
8503  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
8504  * @pid: pid of the process.
8505  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
8506  *
8507  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
8508  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
8509  *
8510  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
8511  * an error code.
8512  */
8513 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
8514                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
8515 {
8516         struct timespec64 t;
8517         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8518
8519         if (retval == 0)
8520                 retval = put_timespec64(&t, interval);
8521
8522         return retval;
8523 }
8524
8525 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
8526 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
8527                 struct old_timespec32 __user *, interval)
8528 {
8529         struct timespec64 t;
8530         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8531
8532         if (retval == 0)
8533                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
8534         return retval;
8535 }
8536 #endif
8537
8538 void sched_show_task(struct task_struct *p)
8539 {
8540         unsigned long free = 0;
8541         int ppid;
8542
8543         if (!try_get_task_stack(p))
8544                 return;
8545
8546         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
8547
8548         if (task_is_running(p))
8549                 pr_cont("  running task    ");
8550 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
8551         free = stack_not_used(p);
8552 #endif
8553         ppid = 0;
8554         rcu_read_lock();
8555         if (pid_alive(p))
8556                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
8557         rcu_read_unlock();
8558         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
8559                 free, task_pid_nr(p), ppid,
8560                 read_task_thread_flags(p));
8561
8562         print_worker_info(KERN_INFO, p);
8563         print_stop_info(KERN_INFO, p);
8564         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
8565         put_task_stack(p);
8566 }
8567 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
8568
8569 static inline bool
8570 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
8571 {
8572         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
8573
8574         /* no filter, everything matches */
8575         if (!state_filter)
8576                 return true;
8577
8578         /* filter, but doesn't match */
8579         if (!(state & state_filter))
8580                 return false;
8581
8582         /*
8583          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
8584          * TASK_KILLABLE).
8585          */
8586         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && state == TASK_IDLE)
8587                 return false;
8588
8589         return true;
8590 }
8591
8592
8593 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
8594 {
8595         struct task_struct *g, *p;
8596
8597         rcu_read_lock();
8598         for_each_process_thread(g, p) {
8599                 /*
8600                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
8601                  * console might take a lot of time:
8602                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
8603                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
8604                  * an IPI.
8605                  */
8606                 touch_nmi_watchdog();
8607                 touch_all_softlockup_watchdogs();
8608                 if (state_filter_match(state_filter, p))
8609                         sched_show_task(p);
8610         }
8611
8612 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8613         if (!state_filter)
8614                 sysrq_sched_debug_show();
8615 #endif
8616         rcu_read_unlock();
8617         /*
8618          * Only show locks if all tasks are dumped:
8619          */
8620         if (!state_filter)
8621                 debug_show_all_locks();
8622 }
8623
8624 /**
8625  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
8626  * @idle: task in question
8627  * @cpu: CPU the idle task belongs to
8628  *
8629  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
8630  * flag, to make booting more robust.
8631  */
8632 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
8633 {
8634         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8635         unsigned long flags;
8636
8637         __sched_fork(0, idle);
8638
8639         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
8640         raw_spin_rq_lock(rq);
8641
8642         idle->__state = TASK_RUNNING;
8643         idle->se.exec_start = sched_clock();
8644         /*
8645          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
8646          * look like a proper per-CPU kthread.
8647          */
8648         idle->flags |= PF_IDLE | PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
8649         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
8650
8651 #ifdef CONFIG_SMP
8652         /*
8653          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
8654          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
8655          *
8656          * And since this is boot we can forgo the serialization.
8657          */
8658         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
8659 #endif
8660         /*
8661          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
8662          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
8663          * lockdep check in task_group() will fail.
8664          *
8665          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
8666          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
8667          *
8668          * Silence PROVE_RCU
8669          */
8670         rcu_read_lock();
8671         __set_task_cpu(idle, cpu);
8672         rcu_read_unlock();
8673
8674         rq->idle = idle;
8675         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
8676         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
8677 #ifdef CONFIG_SMP
8678         idle->on_cpu = 1;
8679 #endif
8680         raw_spin_rq_unlock(rq);
8681         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
8682
8683         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
8684         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
8685
8686         /*
8687          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
8688          */
8689         idle->sched_class = &idle_sched_class;
8690         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
8691         vtime_init_idle(idle, cpu);
8692 #ifdef CONFIG_SMP
8693         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
8694 #endif
8695 }
8696
8697 #ifdef CONFIG_SMP
8698
8699 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
8700                               const struct cpumask *trial)
8701 {
8702         int ret = 1;
8703
8704         if (!cpumask_weight(cur))
8705                 return ret;
8706
8707         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
8708
8709         return ret;
8710 }
8711
8712 int task_can_attach(struct task_struct *p,
8713                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
8714 {
8715         int ret = 0;
8716
8717         /*
8718          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
8719          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
8720          * affinity and isolating such threads by their set of
8721          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
8722          * applicable for such threads.  This prevents checking for
8723          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
8724          * before cpus_mask may be changed.
8725          */
8726         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8727                 ret = -EINVAL;
8728                 goto out;
8729         }
8730
8731         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
8732                                               cs_cpus_allowed))
8733                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
8734
8735 out:
8736         return ret;
8737 }
8738
8739 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
8740
8741 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
8742 /* Migrate current task p to target_cpu */
8743 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
8744 {
8745         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
8746         int curr_cpu = task_cpu(p);
8747
8748         if (curr_cpu == target_cpu)
8749                 return 0;
8750
8751         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
8752                 return -EINVAL;
8753
8754         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
8755
8756         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
8757         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
8758 }
8759
8760 /*
8761  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
8762  * tasks on the runqueues
8763  */
8764 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
8765 {
8766         bool queued, running;
8767         struct rq_flags rf;
8768         struct rq *rq;
8769
8770         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8771         queued = task_on_rq_queued(p);
8772         running = task_current(rq, p);
8773
8774         if (queued)
8775                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
8776         if (running)
8777                 put_prev_task(rq, p);
8778
8779         p->numa_preferred_nid = nid;
8780
8781         if (queued)
8782                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
8783         if (running)
8784                 set_next_task(rq, p);
8785         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8786 }
8787 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
8788
8789 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8790 /*
8791  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
8792  * offline.
8793  */
8794 void idle_task_exit(void)
8795 {
8796         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
8797
8798         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
8799         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
8800
8801         if (mm != &init_mm) {
8802                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
8803                 finish_arch_post_lock_switch();
8804         }
8805
8806         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
8807 }
8808
8809 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
8810 {
8811         struct task_struct *p = arg;
8812         struct rq *rq = this_rq();
8813         struct rq_flags rf;
8814         int cpu;
8815
8816         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
8817         rq_lock(rq, &rf);
8818
8819         update_rq_clock(rq);
8820
8821         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
8822                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
8823                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
8824         }
8825
8826         rq_unlock(rq, &rf);
8827         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
8828
8829         put_task_struct(p);
8830
8831         return 0;
8832 }
8833
8834 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
8835
8836 /*
8837  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
8838  *
8839  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
8840  * effective when the hotplug motion is down.
8841  */
8842 static void balance_push(struct rq *rq)
8843 {
8844         struct task_struct *push_task = rq->curr;
8845
8846         lockdep_assert_rq_held(rq);
8847
8848         /*
8849          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
8850          */
8851         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8852
8853         /*
8854          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
8855          * CPU.
8856          */
8857         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
8858                 return;
8859
8860         /*
8861          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
8862          * required to complete the hotplug process.
8863          */
8864         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
8865             is_migration_disabled(push_task)) {
8866
8867                 /*
8868                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
8869                  * up the hotplug control thread which might wait for the
8870                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
8871                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
8872                  * and can't obviously be running in parallel.
8873                  *
8874                  * On RT kernels this also has to check whether there are
8875                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
8876                  * need to leave the migrate disabled section first.
8877                  */
8878                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
8879                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
8880                         raw_spin_rq_unlock(rq);
8881                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
8882                         raw_spin_rq_lock(rq);
8883                 }
8884                 return;
8885         }
8886
8887         get_task_struct(push_task);
8888         /*
8889          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
8890          * Both preemption and IRQs are still disabled.
8891          */
8892         raw_spin_rq_unlock(rq);
8893         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
8894                             this_cpu_ptr(&push_work));
8895         /*
8896          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
8897          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
8898          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
8899          */
8900         raw_spin_rq_lock(rq);
8901 }
8902
8903 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
8904 {
8905         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8906         struct rq_flags rf;
8907
8908         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8909         if (on) {
8910                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
8911                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8912         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
8913                 rq->balance_callback = NULL;
8914         }
8915         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8916 }
8917
8918 /*
8919  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
8920  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
8921  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
8922  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
8923  */
8924 static void balance_hotplug_wait(void)
8925 {
8926         struct rq *rq = this_rq();
8927
8928         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
8929                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
8930                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8931 }
8932
8933 #else
8934
8935 static inline void balance_push(struct rq *rq)
8936 {
8937 }
8938
8939 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
8940 {
8941 }
8942
8943 static inline void balance_hotplug_wait(void)
8944 {
8945 }
8946
8947 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
8948
8949 void set_rq_online(struct rq *rq)
8950 {
8951         if (!rq->online) {
8952                 const struct sched_class *class;
8953
8954                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
8955                 rq->online = 1;
8956
8957                 for_each_class(class) {
8958                         if (class->rq_online)
8959                                 class->rq_online(rq);
8960                 }
8961         }
8962 }
8963
8964 void set_rq_offline(struct rq *rq)
8965 {
8966         if (rq->online) {
8967                 const struct sched_class *class;
8968
8969                 for_each_class(class) {
8970                         if (class->rq_offline)
8971                                 class->rq_offline(rq);
8972                 }
8973
8974                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
8975                 rq->online = 0;
8976         }
8977 }
8978
8979 /*
8980  * used to mark begin/end of suspend/resume:
8981  */
8982 static int num_cpus_frozen;
8983
8984 /*
8985  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
8986  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
8987  * around partition_sched_domains().
8988  *
8989  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
8990  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
8991  */
8992 static void cpuset_cpu_active(void)
8993 {
8994         if (cpuhp_tasks_frozen) {
8995                 /*
8996                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
8997                  * resume sequence. As long as this is not the last online
8998                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
8999                  * domain, ignoring cpusets.
9000                  */
9001                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9002                 if (--num_cpus_frozen)
9003                         return;
9004                 /*
9005                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9006                  * restore the original sched domains by considering the
9007                  * cpuset configurations.
9008                  */
9009                 cpuset_force_rebuild();
9010         }
9011         cpuset_update_active_cpus();
9012 }
9013
9014 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9015 {
9016         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9017                 if (dl_cpu_busy(cpu))
9018                         return -EBUSY;
9019                 cpuset_update_active_cpus();
9020         } else {
9021                 num_cpus_frozen++;
9022                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9023         }
9024         return 0;
9025 }
9026
9027 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9028 {
9029         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9030         struct rq_flags rf;
9031
9032         /*
9033          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9034          * regular tasks.
9035          */
9036         balance_push_set(cpu, false);
9037
9038 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9039         /*
9040          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9041          */
9042         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9043                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9044 #endif
9045         set_cpu_active(cpu, true);
9046
9047         if (sched_smp_initialized) {
9048                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9049                 cpuset_cpu_active();
9050         }
9051
9052         /*
9053          * Put the rq online, if not already. This happens:
9054          *
9055          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9056          *    after all CPUs have been brought up.
9057          *
9058          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9059          *    domains.
9060          */
9061         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9062         if (rq->rd) {
9063                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9064                 set_rq_online(rq);
9065         }
9066         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9067
9068         return 0;
9069 }
9070
9071 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9072 {
9073         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9074         struct rq_flags rf;
9075         int ret;
9076
9077         /*
9078          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9079          * load balancing when not active
9080          */
9081         nohz_balance_exit_idle(rq);
9082
9083         set_cpu_active(cpu, false);
9084
9085         /*
9086          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9087          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9088          * push those tasks away until this gets cleared, see
9089          * sched_cpu_dying().
9090          */
9091         balance_push_set(cpu, true);
9092
9093         /*
9094          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9095          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9096          * all new such users will observe it.
9097          *
9098          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9099          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9100          *
9101          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9102          */
9103         synchronize_rcu();
9104
9105         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9106         if (rq->rd) {
9107                 update_rq_clock(rq);
9108                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9109                 set_rq_offline(rq);
9110         }
9111         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9112
9113 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9114         /*
9115          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9116          */
9117         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9118                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9119
9120         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9121 #endif
9122
9123         if (!sched_smp_initialized)
9124                 return 0;
9125
9126         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9127         if (ret) {
9128                 balance_push_set(cpu, false);
9129                 set_cpu_active(cpu, true);
9130                 return ret;
9131         }
9132         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9133         return 0;
9134 }
9135
9136 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9137 {
9138         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9139
9140         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9141         update_max_interval();
9142 }
9143
9144 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9145 {
9146         sched_core_cpu_starting(cpu);
9147         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9148         sched_tick_start(cpu);
9149         return 0;
9150 }
9151
9152 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9153
9154 /*
9155  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9156  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9157  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9158  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9159  * any of those which might be on the way out are gone.
9160  *
9161  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9162  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9163  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9164  */
9165 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9166 {
9167         balance_hotplug_wait();
9168         return 0;
9169 }
9170
9171 /*
9172  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9173  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9174  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9175  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9176  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9177  *
9178  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9179  */
9180 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9181 {
9182         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9183
9184         if (delta)
9185                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9186 }
9187
9188 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9189 {
9190         struct task_struct *g, *p;
9191         int cpu = cpu_of(rq);
9192
9193         lockdep_assert_rq_held(rq);
9194
9195         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9196         for_each_process_thread(g, p) {
9197                 if (task_cpu(p) != cpu)
9198                         continue;
9199
9200                 if (!task_on_rq_queued(p))
9201                         continue;
9202
9203                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9204         }
9205 }
9206
9207 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9208 {
9209         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9210         struct rq_flags rf;
9211
9212         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9213         sched_tick_stop(cpu);
9214
9215         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9216         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9217                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9218                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9219         }
9220         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9221
9222         calc_load_migrate(rq);
9223         update_max_interval();
9224         hrtick_clear(rq);
9225         sched_core_cpu_dying(cpu);
9226         return 0;
9227 }
9228 #endif
9229
9230 void __init sched_init_smp(void)
9231 {
9232         sched_init_numa();
9233
9234         /*
9235          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9236          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9237          * happen.
9238          */
9239         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9240         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9241         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9242
9243         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9244         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
9245                 BUG();
9246         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9247         sched_init_granularity();
9248
9249         init_sched_rt_class();
9250         init_sched_dl_class();
9251
9252         sched_smp_initialized = true;
9253 }
9254
9255 static int __init migration_init(void)
9256 {
9257         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9258         return 0;
9259 }
9260 early_initcall(migration_init);
9261
9262 #else
9263 void __init sched_init_smp(void)
9264 {
9265         sched_init_granularity();
9266 }
9267 #endif /* CONFIG_SMP */
9268
9269 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9270 {
9271         return in_lock_functions(addr) ||
9272                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9273                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9274 }
9275
9276 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9277 /*
9278  * Default task group.
9279  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9280  */
9281 struct task_group root_task_group;
9282 LIST_HEAD(task_groups);
9283
9284 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9285 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
9286 #endif
9287
9288 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
9289 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
9290
9291 void __init sched_init(void)
9292 {
9293         unsigned long ptr = 0;
9294         int i;
9295
9296         /* Make sure the linker didn't screw up */
9297         BUG_ON(&idle_sched_class + 1 != &fair_sched_class ||
9298                &fair_sched_class + 1 != &rt_sched_class ||
9299                &rt_sched_class + 1   != &dl_sched_class);
9300 #ifdef CONFIG_SMP
9301         BUG_ON(&dl_sched_class + 1 != &stop_sched_class);
9302 #endif
9303
9304         wait_bit_init();
9305
9306 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9307         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9308 #endif
9309 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9310         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9311 #endif
9312         if (ptr) {
9313                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9314
9315 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9316                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9317                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9318
9319                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9320                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9321
9322                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9323                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
9324 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9325 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9326                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9327                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9328
9329                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9330                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9331
9332 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9333         }
9334 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9335         for_each_possible_cpu(i) {
9336                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
9337                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9338                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
9339                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9340         }
9341 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9342
9343         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9344         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9345
9346 #ifdef CONFIG_SMP
9347         init_defrootdomain();
9348 #endif
9349
9350 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9351         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9352                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9353 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9354
9355 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9356         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9357
9358         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9359         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9360         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9361         autogroup_init(&init_task);
9362 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9363
9364         for_each_possible_cpu(i) {
9365                 struct rq *rq;
9366
9367                 rq = cpu_rq(i);
9368                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9369                 rq->nr_running = 0;
9370                 rq->calc_load_active = 0;
9371                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9372                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9373                 init_rt_rq(&rq->rt);
9374                 init_dl_rq(&rq->dl);
9375 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9376                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9377                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9378                 /*
9379                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
9380                  *
9381                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9382                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
9383                  * system CPU resource is divided among the tasks of
9384                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9385                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9386                  * (se->load.weight).
9387                  *
9388                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
9389                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9390                  * then A0's share of the CPU resource is:
9391                  *
9392                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9393                  *
9394                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
9395                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
9396                  */
9397                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
9398 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9399
9400                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9401 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9402                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
9403 #endif
9404 #ifdef CONFIG_SMP
9405                 rq->sd = NULL;
9406                 rq->rd = NULL;
9407                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
9408                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9409                 rq->active_balance = 0;
9410                 rq->next_balance = jiffies;
9411                 rq->push_cpu = 0;
9412                 rq->cpu = i;
9413                 rq->online = 0;
9414                 rq->idle_stamp = 0;
9415                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9416                 rq->wake_stamp = jiffies;
9417                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
9418                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
9419
9420                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
9421
9422                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9423 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
9424                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
9425                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
9426
9427                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
9428 #endif
9429 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9430                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
9431 #endif
9432 #endif /* CONFIG_SMP */
9433                 hrtick_rq_init(rq);
9434                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9435
9436 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
9437                 rq->core = rq;
9438                 rq->core_pick = NULL;
9439                 rq->core_enabled = 0;
9440                 rq->core_tree = RB_ROOT;
9441                 rq->core_forceidle_count = 0;
9442                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
9443                 rq->core_forceidle_start = 0;
9444
9445                 rq->core_cookie = 0UL;
9446 #endif
9447         }
9448
9449         set_load_weight(&init_task);
9450
9451         /*
9452          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9453          */
9454         mmgrab(&init_mm);
9455         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9456
9457         /*
9458          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
9459          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
9460          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
9461          * kthreads.
9462          */
9463         WARN_ON(!set_kthread_struct(current));
9464
9465         /*
9466          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9467          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9468          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9469          * when this runqueue becomes "idle".
9470          */
9471         init_idle(current, smp_processor_id());
9472
9473         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9474
9475 #ifdef CONFIG_SMP
9476         idle_thread_set_boot_cpu();
9477         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
9478 #endif
9479         init_sched_fair_class();
9480
9481         psi_init();
9482
9483         init_uclamp();
9484
9485         preempt_dynamic_init();
9486
9487         scheduler_running = 1;
9488 }
9489
9490 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
9491
9492 void __might_sleep(const char *file, int line)
9493 {
9494         unsigned int state = get_current_state();
9495         /*
9496          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
9497          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
9498          * otherwise we will destroy state.
9499          */
9500         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
9501                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
9502                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
9503                         (void *)current->task_state_change,
9504                         (void *)current->task_state_change);
9505
9506         __might_resched(file, line, 0);
9507 }
9508 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9509
9510 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
9511 {
9512         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
9513                 return;
9514
9515         if (preempt_count() == preempt_offset)
9516                 return;
9517
9518         pr_err("Preemption disabled at:");
9519         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
9520 }
9521
9522 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
9523 {
9524         unsigned int nested = preempt_count();
9525
9526         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
9527
9528         return nested == offsets;
9529 }
9530
9531 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
9532 {
9533         /* Ratelimiting timestamp: */
9534         static unsigned long prev_jiffy;
9535
9536         unsigned long preempt_disable_ip;
9537
9538         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
9539         rcu_sleep_check();
9540
9541         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
9542              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
9543             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
9544             oops_in_progress)
9545                 return;
9546
9547         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9548                 return;
9549         prev_jiffy = jiffies;
9550
9551         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
9552         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
9553
9554         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9555                file, line);
9556         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
9557                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
9558                current->pid, current->comm);
9559         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
9560                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
9561
9562         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
9563                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
9564                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
9565         }
9566
9567         if (task_stack_end_corrupted(current))
9568                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
9569
9570         debug_show_held_locks(current);
9571         if (irqs_disabled())
9572                 print_irqtrace_events(current);
9573
9574         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
9575                                  preempt_disable_ip);
9576
9577         dump_stack();
9578         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9579 }
9580 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
9581
9582 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9583 {
9584         static unsigned long prev_jiffy;
9585
9586         if (irqs_disabled())
9587                 return;
9588
9589         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9590                 return;
9591
9592         if (preempt_count() > preempt_offset)
9593                 return;
9594
9595         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9596                 return;
9597         prev_jiffy = jiffies;
9598
9599         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
9600         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9601                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9602                         current->pid, current->comm);
9603
9604         debug_show_held_locks(current);
9605         dump_stack();
9606         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9607 }
9608 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
9609
9610 #ifdef CONFIG_SMP
9611 void __cant_migrate(const char *file, int line)
9612 {
9613         static unsigned long prev_jiffy;
9614
9615         if (irqs_disabled())
9616                 return;
9617
9618         if (is_migration_disabled(current))
9619                 return;
9620
9621         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9622                 return;
9623
9624         if (preempt_count() > 0)
9625                 return;
9626
9627         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9628                 return;
9629         prev_jiffy = jiffies;
9630
9631         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
9632         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
9633                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
9634                current->pid, current->comm);
9635
9636         debug_show_held_locks(current);
9637         dump_stack();
9638         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9639 }
9640 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
9641 #endif
9642 #endif
9643
9644 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9645 void normalize_rt_tasks(void)
9646 {
9647         struct task_struct *g, *p;
9648         struct sched_attr attr = {
9649                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
9650         };
9651
9652         read_lock(&tasklist_lock);
9653         for_each_process_thread(g, p) {
9654                 /*
9655                  * Only normalize user tasks:
9656                  */
9657                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
9658                         continue;
9659
9660                 p->se.exec_start = 0;
9661                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
9662                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
9663                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
9664
9665                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
9666                         /*
9667                          * Renice negative nice level userspace
9668                          * tasks back to 0:
9669                          */
9670                         if (task_nice(p) < 0)
9671                                 set_user_nice(p, 0);
9672                         continue;
9673                 }
9674
9675                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
9676         }
9677         read_unlock(&tasklist_lock);
9678 }
9679
9680 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9681
9682 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
9683 /*
9684  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
9685  *
9686  * They can only be called when the whole system has been
9687  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9688  * activity can take place. Using them for anything else would
9689  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9690  * under any other configuration.
9691  */
9692
9693 /**
9694  * curr_task - return the current task for a given CPU.
9695  * @cpu: the processor in question.
9696  *
9697  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9698  *
9699  * Return: The current task for @cpu.
9700  */
9701 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9702 {
9703         return cpu_curr(cpu);
9704 }
9705
9706 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
9707
9708 #ifdef CONFIG_IA64
9709 /**
9710  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
9711  * @cpu: the processor in question.
9712  * @p: the task pointer to set.
9713  *
9714  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9715  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9716  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
9717  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9718  * and caller must save the original value of the current task (see
9719  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9720  * re-starting the system.
9721  *
9722  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9723  */
9724 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9725 {
9726         cpu_curr(cpu) = p;
9727 }
9728
9729 #endif
9730
9731 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9732 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
9733 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
9734
9735 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
9736                                             struct task_group *parent)
9737 {
9738 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9739         enum uclamp_id clamp_id;
9740
9741         for_each_clamp_id(clamp_id) {
9742                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
9743                               uclamp_none(clamp_id), false);
9744                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
9745         }
9746 #endif
9747 }
9748
9749 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
9750 {
9751         free_fair_sched_group(tg);
9752         free_rt_sched_group(tg);
9753         autogroup_free(tg);
9754         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
9755 }
9756
9757 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
9758 {
9759         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
9760 }
9761
9762 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
9763 {
9764         unregister_fair_sched_group(tg);
9765         unregister_rt_sched_group(tg);
9766         /*
9767          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
9768          * print_cfs_stats() might run concurrently.
9769          */
9770         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
9771 }
9772
9773 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9774 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9775 {
9776         struct task_group *tg;
9777
9778         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
9779         if (!tg)
9780                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9781
9782         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9783                 goto err;
9784
9785         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9786                 goto err;
9787
9788         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
9789
9790         return tg;
9791
9792 err:
9793         sched_free_group(tg);
9794         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9795 }
9796
9797 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9798 {
9799         unsigned long flags;
9800
9801         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9802         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9803
9804         /* Root should already exist: */
9805         WARN_ON(!parent);
9806
9807         tg->parent = parent;
9808         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9809         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9810         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9811
9812         online_fair_sched_group(tg);
9813 }
9814
9815 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9816 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9817 {
9818         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
9819         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9820 }
9821
9822 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9823 {
9824         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
9825         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
9826 }
9827
9828 void sched_release_group(struct task_group *tg)
9829 {
9830         unsigned long flags;
9831
9832         /*
9833          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
9834          * sched_cfs_period_timer()).
9835          *
9836          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
9837          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
9838          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
9839          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
9840          *
9841          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
9842          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
9843          * current RCU grace period has expired.
9844          */
9845         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9846         list_del_rcu(&tg->list);
9847         list_del_rcu(&tg->siblings);
9848         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9849 }
9850
9851 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
9852 {
9853         struct task_group *tg;
9854
9855         /*
9856          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
9857          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
9858          * to prevent lockdep warnings.
9859          */
9860         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
9861                           struct task_group, css);
9862         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9863         tsk->sched_task_group = tg;
9864
9865 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9866         if (tsk->sched_class->task_change_group)
9867                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
9868         else
9869 #endif
9870                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9871 }
9872
9873 /*
9874  * Change task's runqueue when it moves between groups.
9875  *
9876  * The caller of this function should have put the task in its new group by
9877  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
9878  * its new group.
9879  */
9880 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9881 {
9882         int queued, running, queue_flags =
9883                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
9884         struct rq_flags rf;
9885         struct rq *rq;
9886
9887         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
9888         update_rq_clock(rq);
9889
9890         running = task_current(rq, tsk);
9891         queued = task_on_rq_queued(tsk);
9892
9893         if (queued)
9894                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
9895         if (running)
9896                 put_prev_task(rq, tsk);
9897
9898         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
9899
9900         if (queued)
9901                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
9902         if (running) {
9903                 set_next_task(rq, tsk);
9904                 /*
9905                  * After changing group, the running task may have joined a
9906                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
9907                  * resched to make sure that task can still run.
9908                  */
9909                 resched_curr(rq);
9910         }
9911
9912         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
9913 }
9914
9915 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
9916 {
9917         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
9918 }
9919
9920 static struct cgroup_subsys_state *
9921 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
9922 {
9923         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
9924         struct task_group *tg;
9925
9926         if (!parent) {
9927                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9928                 return &root_task_group.css;
9929         }
9930
9931         tg = sched_create_group(parent);
9932         if (IS_ERR(tg))
9933                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9934
9935         return &tg->css;
9936 }
9937
9938 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
9939 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
9940 {
9941         struct task_group *tg = css_tg(css);
9942         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
9943
9944         if (parent)
9945                 sched_online_group(tg, parent);
9946
9947 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9948         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
9949         mutex_lock(&uclamp_mutex);
9950         rcu_read_lock();
9951         cpu_util_update_eff(css);
9952         rcu_read_unlock();
9953         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
9954 #endif
9955
9956         return 0;
9957 }
9958
9959 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
9960 {
9961         struct task_group *tg = css_tg(css);
9962
9963         sched_release_group(tg);
9964 }
9965
9966 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
9967 {
9968         struct task_group *tg = css_tg(css);
9969
9970         /*
9971          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
9972          */
9973         sched_unregister_group(tg);
9974 }
9975
9976 /*
9977  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
9978  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
9979  */
9980 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
9981 {
9982         struct rq_flags rf;
9983         struct rq *rq;
9984
9985         rq = task_rq_lock(task, &rf);
9986
9987         update_rq_clock(rq);
9988         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
9989
9990         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
9991 }
9992
9993 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
9994 {
9995         struct task_struct *task;
9996         struct cgroup_subsys_state *css;
9997         int ret = 0;
9998
9999         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10000 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10001                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10002                         return -EINVAL;
10003 #endif
10004                 /*
10005                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
10006                  * running, we're sure to observe its full state.
10007                  */
10008                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
10009                 /*
10010                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
10011                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
10012                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
10013                  */
10014                 if (READ_ONCE(task->__state) == TASK_NEW)
10015                         ret = -EINVAL;
10016                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
10017
10018                 if (ret)
10019                         break;
10020         }
10021         return ret;
10022 }
10023
10024 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10025 {
10026         struct task_struct *task;
10027         struct cgroup_subsys_state *css;
10028
10029         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10030                 sched_move_task(task);
10031 }
10032
10033 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10034 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10035 {
10036         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10037         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10038         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10039         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10040         enum uclamp_id clamp_id;
10041         unsigned int clamps;
10042
10043         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10044         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10045
10046         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10047                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10048                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10049
10050                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10051                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10052                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10053                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10054                         if (uc_parent &&
10055                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10056                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10057                         }
10058                 }
10059                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10060                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10061
10062                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10063                 clamps = 0x0;
10064                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10065                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10066                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10067                                 continue;
10068                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10069                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10070                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10071                 }
10072                 if (!clamps) {
10073                         css = css_rightmost_descendant(css);
10074                         continue;
10075                 }
10076
10077                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10078                 uclamp_update_active_tasks(css);
10079         }
10080 }
10081
10082 /*
10083  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10084  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10085  * character constant, use two levels of macros.
10086  */
10087 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10088 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10089
10090 struct uclamp_request {
10091 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10092 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10093         s64 percent;
10094         u64 util;
10095         int ret;
10096 };
10097
10098 static inline struct uclamp_request
10099 capacity_from_percent(char *buf)
10100 {
10101         struct uclamp_request req = {
10102                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10103                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10104                 .ret = 0,
10105         };
10106
10107         buf = strim(buf);
10108         if (strcmp(buf, "max")) {
10109                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10110                                              &req.percent);
10111                 if (req.ret)
10112                         return req;
10113                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10114                         req.ret = -ERANGE;
10115                         return req;
10116                 }
10117
10118                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10119                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10120         }
10121
10122         return req;
10123 }
10124
10125 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10126                                 size_t nbytes, loff_t off,
10127                                 enum uclamp_id clamp_id)
10128 {
10129         struct uclamp_request req;
10130         struct task_group *tg;
10131
10132         req = capacity_from_percent(buf);
10133         if (req.ret)
10134                 return req.ret;
10135
10136         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10137
10138         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10139         rcu_read_lock();
10140
10141         tg = css_tg(of_css(of));
10142         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10143                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10144
10145         /*
10146          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10147          * exact requested value
10148          */
10149         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10150
10151         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10152         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10153
10154         rcu_read_unlock();
10155         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10156
10157         return nbytes;
10158 }
10159
10160 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10161                                     char *buf, size_t nbytes,
10162                                     loff_t off)
10163 {
10164         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10165 }
10166
10167 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10168                                     char *buf, size_t nbytes,
10169                                     loff_t off)
10170 {
10171         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10172 }
10173
10174 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10175                                     enum uclamp_id clamp_id)
10176 {
10177         struct task_group *tg;
10178         u64 util_clamp;
10179         u64 percent;
10180         u32 rem;
10181
10182         rcu_read_lock();
10183         tg = css_tg(seq_css(sf));
10184         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10185         rcu_read_unlock();
10186
10187         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10188                 seq_puts(sf, "max\n");
10189                 return;
10190         }
10191
10192         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10193         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10194         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10195 }
10196
10197 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10198 {
10199         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10200         return 0;
10201 }
10202
10203 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10204 {
10205         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10206         return 0;
10207 }
10208 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10209
10210 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10211 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10212                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10213 {
10214         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10215                 shareval = MAX_SHARES;
10216         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10217 }
10218
10219 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10220                                struct cftype *cft)
10221 {
10222         struct task_group *tg = css_tg(css);
10223
10224         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10225 }
10226
10227 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10228 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10229
10230 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10231 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10232 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10233 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10234
10235 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10236
10237 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10238                                 u64 burst)
10239 {
10240         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10241         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10242
10243         if (tg == &root_task_group)
10244                 return -EINVAL;
10245
10246         /*
10247          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10248          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10249          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10250          */
10251         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10252                 return -EINVAL;
10253
10254         /*
10255          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10256          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10257          * feasibility.
10258          */
10259         if (period > max_cfs_quota_period)
10260                 return -EINVAL;
10261
10262         /*
10263          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10264          */
10265         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10266                 return -EINVAL;
10267
10268         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10269                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10270                 return -EINVAL;
10271
10272         /*
10273          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10274          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10275          */
10276         cpus_read_lock();
10277         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
10278         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10279         if (ret)
10280                 goto out_unlock;
10281
10282         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10283         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10284         /*
10285          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10286          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10287          */
10288         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10289                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10290         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
10291         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10292         cfs_b->quota = quota;
10293         cfs_b->burst = burst;
10294
10295         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10296
10297         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
10298         if (runtime_enabled)
10299                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10300
10301         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
10302
10303         for_each_online_cpu(i) {
10304                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10305                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10306                 struct rq_flags rf;
10307
10308                 rq_lock_irq(rq, &rf);
10309                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10310                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10311
10312                 if (cfs_rq->throttled)
10313                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10314                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
10315         }
10316         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10317                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10318 out_unlock:
10319         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
10320         cpus_read_unlock();
10321
10322         return ret;
10323 }
10324
10325 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10326 {
10327         u64 quota, period, burst;
10328
10329         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10330         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10331         if (cfs_quota_us < 0)
10332                 quota = RUNTIME_INF;
10333         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10334                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10335         else
10336                 return -EINVAL;
10337
10338         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10339 }
10340
10341 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10342 {
10343         u64 quota_us;
10344
10345         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10346                 return -1;
10347
10348         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10349         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10350
10351         return quota_us;
10352 }
10353
10354 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10355 {
10356         u64 quota, period, burst;
10357
10358         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10359                 return -EINVAL;
10360
10361         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10362         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10363         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10364
10365         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10366 }
10367
10368 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10369 {
10370         u64 cfs_period_us;
10371
10372         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10373         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10374
10375         return cfs_period_us;
10376 }
10377
10378 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10379 {
10380         u64 quota, period, burst;
10381
10382         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10383                 return -EINVAL;
10384
10385         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10386         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10387         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10388
10389         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10390 }
10391
10392 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10393 {
10394         u64 burst_us;
10395
10396         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10397         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10398
10399         return burst_us;
10400 }
10401
10402 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10403                                   struct cftype *cft)
10404 {
10405         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
10406 }
10407
10408 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10409                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
10410 {
10411         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
10412 }
10413
10414 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10415                                    struct cftype *cft)
10416 {
10417         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
10418 }
10419
10420 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10421                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
10422 {
10423         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
10424 }
10425
10426 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10427                                   struct cftype *cft)
10428 {
10429         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
10430 }
10431
10432 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10433                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
10434 {
10435         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
10436 }
10437
10438 struct cfs_schedulable_data {
10439         struct task_group *tg;
10440         u64 period, quota;
10441 };
10442
10443 /*
10444  * normalize group quota/period to be quota/max_period
10445  * note: units are usecs
10446  */
10447 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
10448                                struct cfs_schedulable_data *d)
10449 {
10450         u64 quota, period;
10451
10452         if (tg == d->tg) {
10453                 period = d->period;
10454                 quota = d->quota;
10455         } else {
10456                 period = tg_get_cfs_period(tg);
10457                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
10458         }
10459
10460         /* note: these should typically be equivalent */
10461         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
10462                 return RUNTIME_INF;
10463
10464         return to_ratio(period, quota);
10465 }
10466
10467 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
10468 {
10469         struct cfs_schedulable_data *d = data;
10470         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10471         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
10472
10473         if (!tg->parent) {
10474                 quota = RUNTIME_INF;
10475         } else {
10476                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
10477
10478                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
10479                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
10480
10481                 /*
10482                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
10483                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
10484                  * limit is set:
10485                  */
10486                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
10487                         quota = min(quota, parent_quota);
10488                 } else {
10489                         if (quota == RUNTIME_INF)
10490                                 quota = parent_quota;
10491                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
10492                                 return -EINVAL;
10493                 }
10494         }
10495         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
10496
10497         return 0;
10498 }
10499
10500 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
10501 {
10502         int ret;
10503         struct cfs_schedulable_data data = {
10504                 .tg = tg,
10505                 .period = period,
10506                 .quota = quota,
10507         };
10508
10509         if (quota != RUNTIME_INF) {
10510                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
10511                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
10512         }
10513
10514         rcu_read_lock();
10515         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
10516         rcu_read_unlock();
10517
10518         return ret;
10519 }
10520
10521 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
10522 {
10523         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10524         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10525
10526         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
10527         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
10528         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
10529
10530         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
10531                 struct sched_statistics *stats;
10532                 u64 ws = 0;
10533                 int i;
10534
10535                 for_each_possible_cpu(i) {
10536                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
10537                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
10538                 }
10539
10540                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
10541         }
10542
10543         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
10544         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
10545
10546         return 0;
10547 }
10548 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
10549 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10550
10551 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10552 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
10553                                 struct cftype *cft, s64 val)
10554 {
10555         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
10556 }
10557
10558 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
10559                                struct cftype *cft)
10560 {
10561         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
10562 }
10563
10564 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10565                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
10566 {
10567         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
10568 }
10569
10570 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10571                                    struct cftype *cft)
10572 {
10573         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
10574 }
10575 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10576
10577 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10578 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10579                                struct cftype *cft)
10580 {
10581         return css_tg(css)->idle;
10582 }
10583
10584 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10585                                 struct cftype *cft, s64 idle)
10586 {
10587         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
10588 }
10589 #endif
10590
10591 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
10592 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10593         {
10594                 .name = "shares",
10595                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10596                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10597         },
10598         {
10599                 .name = "idle",
10600                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10601                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10602         },
10603 #endif
10604 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10605         {
10606                 .name = "cfs_quota_us",
10607                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
10608                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
10609         },
10610         {
10611                 .name = "cfs_period_us",
10612                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
10613                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
10614         },
10615         {
10616                 .name = "cfs_burst_us",
10617                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10618                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10619         },
10620         {
10621                 .name = "stat",
10622                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
10623         },
10624 #endif
10625 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10626         {
10627                 .name = "rt_runtime_us",
10628                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10629                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10630         },
10631         {
10632                 .name = "rt_period_us",
10633                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10634                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10635         },
10636 #endif
10637 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10638         {
10639                 .name = "uclamp.min",
10640                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10641                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10642                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10643         },
10644         {
10645                 .name = "uclamp.max",
10646                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10647                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10648                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10649         },
10650 #endif
10651         { }     /* Terminate */
10652 };
10653
10654 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
10655                                struct cgroup_subsys_state *css)
10656 {
10657 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10658         {
10659                 struct task_group *tg = css_tg(css);
10660                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10661                 u64 throttled_usec, burst_usec;
10662
10663                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
10664                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
10665                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
10666                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
10667
10668                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
10669                            "nr_throttled %d\n"
10670                            "throttled_usec %llu\n"
10671                            "nr_bursts %d\n"
10672                            "burst_usec %llu\n",
10673                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
10674                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
10675         }
10676 #endif
10677         return 0;
10678 }
10679
10680 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10681 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10682                                struct cftype *cft)
10683 {
10684         struct task_group *tg = css_tg(css);
10685         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
10686
10687         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
10688 }
10689
10690 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10691                                 struct cftype *cft, u64 weight)
10692 {
10693         /*
10694          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
10695          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
10696          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
10697          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
10698          * the original value over the entire range.
10699          */
10700         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
10701                 return -ERANGE;
10702
10703         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
10704
10705         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10706 }
10707
10708 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10709                                     struct cftype *cft)
10710 {
10711         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
10712         int last_delta = INT_MAX;
10713         int prio, delta;
10714
10715         /* find the closest nice value to the current weight */
10716         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
10717                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
10718                 if (delta >= last_delta)
10719                         break;
10720                 last_delta = delta;
10721         }
10722
10723         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
10724 }
10725
10726 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10727                                      struct cftype *cft, s64 nice)
10728 {
10729         unsigned long weight;
10730         int idx;
10731
10732         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
10733                 return -ERANGE;
10734
10735         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
10736         idx = array_index_nospec(idx, 40);
10737         weight = sched_prio_to_weight[idx];
10738
10739         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10740 }
10741 #endif
10742
10743 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
10744                                                   long period, long quota)
10745 {
10746         if (quota < 0)
10747                 seq_puts(sf, "max");
10748         else
10749                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
10750
10751         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
10752 }
10753
10754 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
10755 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
10756                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
10757 {
10758         char tok[21];   /* U64_MAX */
10759
10760         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
10761                 return -EINVAL;
10762
10763         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
10764
10765         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
10766                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
10767         else if (!strcmp(tok, "max"))
10768                 *quotap = RUNTIME_INF;
10769         else
10770                 return -EINVAL;
10771
10772         return 0;
10773 }
10774
10775 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10776 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10777 {
10778         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10779
10780         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
10781         return 0;
10782 }
10783
10784 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10785                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
10786 {
10787         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
10788         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
10789         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
10790         u64 quota;
10791         int ret;
10792
10793         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
10794         if (!ret)
10795                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10796         return ret ?: nbytes;
10797 }
10798 #endif
10799
10800 static struct cftype cpu_files[] = {
10801 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10802         {
10803                 .name = "weight",
10804                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10805                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
10806                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
10807         },
10808         {
10809                 .name = "weight.nice",
10810                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10811                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
10812                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
10813         },
10814         {
10815                 .name = "idle",
10816                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10817                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10818                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10819         },
10820 #endif
10821 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10822         {
10823                 .name = "max",
10824                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10825                 .seq_show = cpu_max_show,
10826                 .write = cpu_max_write,
10827         },
10828         {
10829                 .name = "max.burst",
10830                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10831                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10832                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10833         },
10834 #endif
10835 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10836         {
10837                 .name = "uclamp.min",
10838                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10839                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10840                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10841         },
10842         {
10843                 .name = "uclamp.max",
10844                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10845                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10846                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10847         },
10848 #endif
10849         { }     /* terminate */
10850 };
10851
10852 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
10853         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
10854         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
10855         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
10856         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
10857         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
10858         .fork           = cpu_cgroup_fork,
10859         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10860         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10861         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
10862         .dfl_cftypes    = cpu_files,
10863         .early_init     = true,
10864         .threaded       = true,
10865 };
10866
10867 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10868
10869 void dump_cpu_task(int cpu)
10870 {
10871         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
10872         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
10873 }
10874
10875 /*
10876  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
10877  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
10878  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
10879  * that remained on nice 0.
10880  *
10881  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
10882  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
10883  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
10884  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
10885  * the relative distance between them is ~25%.)
10886  */
10887 const int sched_prio_to_weight[40] = {
10888  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
10889  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
10890  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
10891  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
10892  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
10893  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
10894  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
10895  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
10896 };
10897
10898 /*
10899  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
10900  *
10901  * In cases where the weight does not change often, we can use the
10902  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
10903  * into multiplications:
10904  */
10905 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
10906  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
10907  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
10908  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
10909  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
10910  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
10911  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
10912  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
10913  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
10914 };
10915
10916 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
10917 {
10918         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
10919 }