Merge tag 'trace-v4.18-rc3-3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rosted...
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  */
8 #include "sched.h"
9
10 #include <linux/nospec.h>
11
12 #include <linux/kcov.h>
13
14 #include <asm/switch_to.h>
15 #include <asm/tlb.h>
16
17 #include "../workqueue_internal.h"
18 #include "../smpboot.h"
19
20 #define CREATE_TRACE_POINTS
21 #include <trace/events/sched.h>
22
23 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
24
25 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
26 /*
27  * Debugging: various feature bits
28  *
29  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
30  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
31  * at compile time and compiler optimization based on features default.
32  */
33 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
34         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
35 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
36 #include "features.h"
37         0;
38 #undef SCHED_FEAT
39 #endif
40
41 /*
42  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
43  * Limited because this is done with IRQs disabled.
44  */
45 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
46
47 /*
48  * period over which we average the RT time consumption, measured
49  * in ms.
50  *
51  * default: 1s
52  */
53 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
54
55 /*
56  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
57  * default: 1s
58  */
59 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
60
61 __read_mostly int scheduler_running;
62
63 /*
64  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
65  * default: 0.95s
66  */
67 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
68
69 /*
70  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
71  */
72 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
73         __acquires(rq->lock)
74 {
75         struct rq *rq;
76
77         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
78
79         for (;;) {
80                 rq = task_rq(p);
81                 raw_spin_lock(&rq->lock);
82                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
83                         rq_pin_lock(rq, rf);
84                         return rq;
85                 }
86                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
87
88                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
89                         cpu_relax();
90         }
91 }
92
93 /*
94  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
95  */
96 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
97         __acquires(p->pi_lock)
98         __acquires(rq->lock)
99 {
100         struct rq *rq;
101
102         for (;;) {
103                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
104                 rq = task_rq(p);
105                 raw_spin_lock(&rq->lock);
106                 /*
107                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
108                  *
109                  *      ACQUIRE (rq->lock)
110                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
111                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
112                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
113                  *                                      [L] ->on_rq
114                  *      RELEASE (rq->lock)
115                  *
116                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock, the acquire of
117                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
118                  *
119                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock, the acquire will
120                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
121                  */
122                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
123                         rq_pin_lock(rq, rf);
124                         return rq;
125                 }
126                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
127                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
128
129                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
130                         cpu_relax();
131         }
132 }
133
134 /*
135  * RQ-clock updating methods:
136  */
137
138 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
139 {
140 /*
141  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
142  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
143  */
144 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
145         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
146 #endif
147 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
148         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
149
150         /*
151          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
152          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
153          * {soft,}irq region.
154          *
155          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
156          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
157          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
158          * monotonic.
159          *
160          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
161          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
162          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
163          * atomic ops.
164          */
165         if (irq_delta > delta)
166                 irq_delta = delta;
167
168         rq->prev_irq_time += irq_delta;
169         delta -= irq_delta;
170 #endif
171 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
172         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
173                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
174                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
175
176                 if (unlikely(steal > delta))
177                         steal = delta;
178
179                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
180                 delta -= steal;
181         }
182 #endif
183
184         rq->clock_task += delta;
185
186 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
187         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
188                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
189 #endif
190 }
191
192 void update_rq_clock(struct rq *rq)
193 {
194         s64 delta;
195
196         lockdep_assert_held(&rq->lock);
197
198         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
199                 return;
200
201 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
202         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
203                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
204         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
205 #endif
206
207         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
208         if (delta < 0)
209                 return;
210         rq->clock += delta;
211         update_rq_clock_task(rq, delta);
212 }
213
214
215 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
216 /*
217  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
218  */
219
220 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
221 {
222         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
223                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
224 }
225
226 /*
227  * High-resolution timer tick.
228  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
229  */
230 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
231 {
232         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
233         struct rq_flags rf;
234
235         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
236
237         rq_lock(rq, &rf);
238         update_rq_clock(rq);
239         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
240         rq_unlock(rq, &rf);
241
242         return HRTIMER_NORESTART;
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_SMP
246
247 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
248 {
249         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
250
251         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
252 }
253
254 /*
255  * called from hardirq (IPI) context
256  */
257 static void __hrtick_start(void *arg)
258 {
259         struct rq *rq = arg;
260         struct rq_flags rf;
261
262         rq_lock(rq, &rf);
263         __hrtick_restart(rq);
264         rq->hrtick_csd_pending = 0;
265         rq_unlock(rq, &rf);
266 }
267
268 /*
269  * Called to set the hrtick timer state.
270  *
271  * called with rq->lock held and irqs disabled
272  */
273 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
274 {
275         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
276         ktime_t time;
277         s64 delta;
278
279         /*
280          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
281          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
282          */
283         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
284         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
285
286         hrtimer_set_expires(timer, time);
287
288         if (rq == this_rq()) {
289                 __hrtick_restart(rq);
290         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
291                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
292                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
293         }
294 }
295
296 #else
297 /*
298  * Called to set the hrtick timer state.
299  *
300  * called with rq->lock held and irqs disabled
301  */
302 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
303 {
304         /*
305          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
306          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
307          */
308         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
309         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
310                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
311 }
312 #endif /* CONFIG_SMP */
313
314 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
315 {
316 #ifdef CONFIG_SMP
317         rq->hrtick_csd_pending = 0;
318
319         rq->hrtick_csd.flags = 0;
320         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
321         rq->hrtick_csd.info = rq;
322 #endif
323
324         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
325         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
326 }
327 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
328 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
329 {
330 }
331
332 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
333 {
334 }
335 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
336
337 /*
338  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
339  */
340 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
341         ({                                                              \
342                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
343                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
344                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
345                                                                         \
346                 for (;;) {                                              \
347                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
348                         if (_old == _val)                               \
349                                 break;                                  \
350                         _val = _old;                                    \
351                 }                                                       \
352         _old;                                                           \
353 })
354
355 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
356 /*
357  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
358  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
359  * spurious IPIs.
360  */
361 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
362 {
363         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
364         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
365 }
366
367 /*
368  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
369  *
370  * If this returns true, then the idle task promises to call
371  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
372  */
373 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
374 {
375         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
376         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
377
378         for (;;) {
379                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
380                         return false;
381                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
382                         return true;
383                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
384                 if (old == val)
385                         break;
386                 val = old;
387         }
388         return true;
389 }
390
391 #else
392 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
393 {
394         set_tsk_need_resched(p);
395         return true;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SMP
399 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
400 {
401         return false;
402 }
403 #endif
404 #endif
405
406 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
407 {
408         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
409
410         /*
411          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
412          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
413          * wakeup due to that.
414          *
415          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
416          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
417          */
418         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
419                 return;
420
421         get_task_struct(task);
422
423         /*
424          * The head is context local, there can be no concurrency.
425          */
426         *head->lastp = node;
427         head->lastp = &node->next;
428 }
429
430 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
431 {
432         struct wake_q_node *node = head->first;
433
434         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
435                 struct task_struct *task;
436
437                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
438                 BUG_ON(!task);
439                 /* Task can safely be re-inserted now: */
440                 node = node->next;
441                 task->wake_q.next = NULL;
442
443                 /*
444                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
445                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
446                  */
447                 wake_up_process(task);
448                 put_task_struct(task);
449         }
450 }
451
452 /*
453  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
454  *
455  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
456  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
457  * the target CPU.
458  */
459 void resched_curr(struct rq *rq)
460 {
461         struct task_struct *curr = rq->curr;
462         int cpu;
463
464         lockdep_assert_held(&rq->lock);
465
466         if (test_tsk_need_resched(curr))
467                 return;
468
469         cpu = cpu_of(rq);
470
471         if (cpu == smp_processor_id()) {
472                 set_tsk_need_resched(curr);
473                 set_preempt_need_resched();
474                 return;
475         }
476
477         if (set_nr_and_not_polling(curr))
478                 smp_send_reschedule(cpu);
479         else
480                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
481 }
482
483 void resched_cpu(int cpu)
484 {
485         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
486         unsigned long flags;
487
488         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
489         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
490                 resched_curr(rq);
491         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
492 }
493
494 #ifdef CONFIG_SMP
495 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
496 /*
497  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
498  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
499  *
500  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
501  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
502  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
503  */
504 int get_nohz_timer_target(void)
505 {
506         int i, cpu = smp_processor_id();
507         struct sched_domain *sd;
508
509         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
510                 return cpu;
511
512         rcu_read_lock();
513         for_each_domain(cpu, sd) {
514                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
515                         if (cpu == i)
516                                 continue;
517
518                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
519                                 cpu = i;
520                                 goto unlock;
521                         }
522                 }
523         }
524
525         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
526                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
527 unlock:
528         rcu_read_unlock();
529         return cpu;
530 }
531
532 /*
533  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
534  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
535  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
536  * idle system the next event might even be infinite time into the
537  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
538  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
539  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
540  * wheel for the next timer event.
541  */
542 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
543 {
544         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
545
546         if (cpu == smp_processor_id())
547                 return;
548
549         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
550                 smp_send_reschedule(cpu);
551         else
552                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
553 }
554
555 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
556 {
557         /*
558          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
559          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
560          * If needed we can still optimize that later with an
561          * empty IRQ.
562          */
563         if (cpu_is_offline(cpu))
564                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
565         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
566                 if (cpu != smp_processor_id() ||
567                     tick_nohz_tick_stopped())
568                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
569                 return true;
570         }
571
572         return false;
573 }
574
575 /*
576  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
577  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
578  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
579  */
580 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
581 {
582         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
583                 wake_up_idle_cpu(cpu);
584 }
585
586 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
587 {
588         int cpu = smp_processor_id();
589
590         if (!(atomic_read(nohz_flags(cpu)) & NOHZ_KICK_MASK))
591                 return false;
592
593         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
594                 return true;
595
596         /*
597          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
598          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
599          */
600         atomic_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
601         return false;
602 }
603
604 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
605
606 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
607 {
608         return false;
609 }
610
611 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
612
613 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
614 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
615 {
616         int fifo_nr_running;
617
618         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
619         if (rq->dl.dl_nr_running)
620                 return false;
621
622         /*
623          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
624          * actual RR behaviour.
625          */
626         if (rq->rt.rr_nr_running) {
627                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
628                         return true;
629                 else
630                         return false;
631         }
632
633         /*
634          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
635          * forced preemption between FIFO tasks.
636          */
637         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
638         if (fifo_nr_running)
639                 return true;
640
641         /*
642          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
643          * if there's more than one we need the tick for involuntary
644          * preemption.
645          */
646         if (rq->nr_running > 1)
647                 return false;
648
649         return true;
650 }
651 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
652
653 void sched_avg_update(struct rq *rq)
654 {
655         s64 period = sched_avg_period();
656
657         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
658                 /*
659                  * Inline assembly required to prevent the compiler
660                  * optimising this loop into a divmod call.
661                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
662                  */
663                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
664                 rq->age_stamp += period;
665                 rq->rt_avg /= 2;
666         }
667 }
668
669 #endif /* CONFIG_SMP */
670
671 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
672                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
673 /*
674  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
675  * node and @up when leaving it for the final time.
676  *
677  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
678  */
679 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
680                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
681 {
682         struct task_group *parent, *child;
683         int ret;
684
685         parent = from;
686
687 down:
688         ret = (*down)(parent, data);
689         if (ret)
690                 goto out;
691         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
692                 parent = child;
693                 goto down;
694
695 up:
696                 continue;
697         }
698         ret = (*up)(parent, data);
699         if (ret || parent == from)
700                 goto out;
701
702         child = parent;
703         parent = parent->parent;
704         if (parent)
705                 goto up;
706 out:
707         return ret;
708 }
709
710 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
711 {
712         return 0;
713 }
714 #endif
715
716 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
717 {
718         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
719         struct load_weight *load = &p->se.load;
720
721         /*
722          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
723          */
724         if (idle_policy(p->policy)) {
725                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
726                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
727                 return;
728         }
729
730         /*
731          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
732          * weight
733          */
734         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
735                 reweight_task(p, prio);
736         } else {
737                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
738                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
739         }
740 }
741
742 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
743 {
744         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
745                 update_rq_clock(rq);
746
747         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
748                 sched_info_queued(rq, p);
749
750         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
751 }
752
753 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
754 {
755         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
756                 update_rq_clock(rq);
757
758         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
759                 sched_info_dequeued(rq, p);
760
761         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
762 }
763
764 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
765 {
766         if (task_contributes_to_load(p))
767                 rq->nr_uninterruptible--;
768
769         enqueue_task(rq, p, flags);
770 }
771
772 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         if (task_contributes_to_load(p))
775                 rq->nr_uninterruptible++;
776
777         dequeue_task(rq, p, flags);
778 }
779
780 /*
781  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
782  */
783 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
784 {
785         return p->static_prio;
786 }
787
788 /*
789  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
790  * without taking RT-inheritance into account. Might be
791  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
792  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
793  * estimator recalculates.
794  */
795 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
796 {
797         int prio;
798
799         if (task_has_dl_policy(p))
800                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
801         else if (task_has_rt_policy(p))
802                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
803         else
804                 prio = __normal_prio(p);
805         return prio;
806 }
807
808 /*
809  * Calculate the current priority, i.e. the priority
810  * taken into account by the scheduler. This value might
811  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
812  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
813  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
814  */
815 static int effective_prio(struct task_struct *p)
816 {
817         p->normal_prio = normal_prio(p);
818         /*
819          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
820          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
821          * to the normal priority:
822          */
823         if (!rt_prio(p->prio))
824                 return p->normal_prio;
825         return p->prio;
826 }
827
828 /**
829  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
830  * @p: the task in question.
831  *
832  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
833  */
834 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
835 {
836         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
837 }
838
839 /*
840  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
841  * use the balance_callback list if you want balancing.
842  *
843  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
844  * balance_callback().
845  */
846 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
847                                        const struct sched_class *prev_class,
848                                        int oldprio)
849 {
850         if (prev_class != p->sched_class) {
851                 if (prev_class->switched_from)
852                         prev_class->switched_from(rq, p);
853
854                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
855         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
856                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
857 }
858
859 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
860 {
861         const struct sched_class *class;
862
863         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
864                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
865         } else {
866                 for_each_class(class) {
867                         if (class == rq->curr->sched_class)
868                                 break;
869                         if (class == p->sched_class) {
870                                 resched_curr(rq);
871                                 break;
872                         }
873                 }
874         }
875
876         /*
877          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
878          * this case, we can save a useless back to back clock update.
879          */
880         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
881                 rq_clock_skip_update(rq);
882 }
883
884 #ifdef CONFIG_SMP
885
886 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
887 {
888         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
889                 return false;
890
891         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
892                 return false;
893
894         return true;
895 }
896
897 /*
898  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !actie && online CPUs, see
899  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
900  */
901 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
902 {
903         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
904                 return false;
905
906         if (is_per_cpu_kthread(p))
907                 return cpu_online(cpu);
908
909         return cpu_active(cpu);
910 }
911
912 /*
913  * This is how migration works:
914  *
915  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
916  *    stop_one_cpu().
917  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
918  *    off the CPU)
919  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
920  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
921  *    it and puts it into the right queue.
922  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
923  *    is done.
924  */
925
926 /*
927  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
928  *
929  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
930  */
931 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
932                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
933 {
934         lockdep_assert_held(&rq->lock);
935
936         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
937         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
938         set_task_cpu(p, new_cpu);
939         rq_unlock(rq, rf);
940
941         rq = cpu_rq(new_cpu);
942
943         rq_lock(rq, rf);
944         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
945         enqueue_task(rq, p, 0);
946         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
947         check_preempt_curr(rq, p, 0);
948
949         return rq;
950 }
951
952 struct migration_arg {
953         struct task_struct *task;
954         int dest_cpu;
955 };
956
957 /*
958  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
959  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
960  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
961  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
962  *
963  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
964  * as the task is no longer on this CPU.
965  */
966 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
967                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
968 {
969         /* Affinity changed (again). */
970         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
971                 return rq;
972
973         update_rq_clock(rq);
974         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
975
976         return rq;
977 }
978
979 /*
980  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
981  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
982  * 'pushing' onto another runqueue.
983  */
984 static int migration_cpu_stop(void *data)
985 {
986         struct migration_arg *arg = data;
987         struct task_struct *p = arg->task;
988         struct rq *rq = this_rq();
989         struct rq_flags rf;
990
991         /*
992          * The original target CPU might have gone down and we might
993          * be on another CPU but it doesn't matter.
994          */
995         local_irq_disable();
996         /*
997          * We need to explicitly wake pending tasks before running
998          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
999          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1000          */
1001         sched_ttwu_pending();
1002
1003         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1004         rq_lock(rq, &rf);
1005         /*
1006          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1007          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1008          * we're holding p->pi_lock.
1009          */
1010         if (task_rq(p) == rq) {
1011                 if (task_on_rq_queued(p))
1012                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
1013                 else
1014                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1015         }
1016         rq_unlock(rq, &rf);
1017         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1018
1019         local_irq_enable();
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1025  * actually call this function.
1026  */
1027 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1028 {
1029         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1030         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1031 }
1032
1033 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1034 {
1035         struct rq *rq = task_rq(p);
1036         bool queued, running;
1037
1038         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1039
1040         queued = task_on_rq_queued(p);
1041         running = task_current(rq, p);
1042
1043         if (queued) {
1044                 /*
1045                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1046                  * holding rq->lock.
1047                  */
1048                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1049                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1050         }
1051         if (running)
1052                 put_prev_task(rq, p);
1053
1054         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1055
1056         if (queued)
1057                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1058         if (running)
1059                 set_curr_task(rq, p);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1064  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1065  * is removed from the allowed bitmask.
1066  *
1067  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1068  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1069  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1070  */
1071 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1072                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1073 {
1074         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1075         unsigned int dest_cpu;
1076         struct rq_flags rf;
1077         struct rq *rq;
1078         int ret = 0;
1079
1080         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1081         update_rq_clock(rq);
1082
1083         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1084                 /*
1085                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1086                  */
1087                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1088         }
1089
1090         /*
1091          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1092          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1093          */
1094         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1095                 ret = -EINVAL;
1096                 goto out;
1097         }
1098
1099         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1100                 goto out;
1101
1102         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1103                 ret = -EINVAL;
1104                 goto out;
1105         }
1106
1107         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1108
1109         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1110                 /*
1111                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1112                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1113                  */
1114                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1115                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1116                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1117         }
1118
1119         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1120         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1121                 goto out;
1122
1123         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1124         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1125                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1126                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1127                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1128                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1129                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1130                 return 0;
1131         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1132                 /*
1133                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1134                  * afterwards anyway.
1135                  */
1136                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1137         }
1138 out:
1139         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1140
1141         return ret;
1142 }
1143
1144 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1145 {
1146         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1147 }
1148 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1149
1150 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1151 {
1152 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1153         /*
1154          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1155          * ttwu() will sort out the placement.
1156          */
1157         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1158                         !p->on_rq);
1159
1160         /*
1161          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1162          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1163          * time relying on p->on_rq.
1164          */
1165         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1166                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1167                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1168
1169 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1170         /*
1171          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1172          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1173          *
1174          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1175          * see task_group().
1176          *
1177          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1178          * task_rq_lock().
1179          */
1180         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1181                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1182 #endif
1183         /*
1184          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1185          */
1186         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1187 #endif
1188
1189         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1190
1191         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1192                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1193                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1194                 p->se.nr_migrations++;
1195                 rseq_migrate(p);
1196                 perf_event_task_migrate(p);
1197         }
1198
1199         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1200 }
1201
1202 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1203 {
1204         if (task_on_rq_queued(p)) {
1205                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1206                 struct rq_flags srf, drf;
1207
1208                 src_rq = task_rq(p);
1209                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1210
1211                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1212                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1213
1214                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1215                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1216                 set_task_cpu(p, cpu);
1217                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1218                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1219                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1220
1221                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1222                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1223
1224         } else {
1225                 /*
1226                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1227                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1228                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1229                  */
1230                 p->wake_cpu = cpu;
1231         }
1232 }
1233
1234 struct migration_swap_arg {
1235         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1236         int src_cpu, dst_cpu;
1237 };
1238
1239 static int migrate_swap_stop(void *data)
1240 {
1241         struct migration_swap_arg *arg = data;
1242         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1243         int ret = -EAGAIN;
1244
1245         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1246                 return -EAGAIN;
1247
1248         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1249         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1250
1251         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1252                         &arg->dst_task->pi_lock);
1253         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1254
1255         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1256                 goto unlock;
1257
1258         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1259                 goto unlock;
1260
1261         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1262                 goto unlock;
1263
1264         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1265                 goto unlock;
1266
1267         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1268         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1269
1270         ret = 0;
1271
1272 unlock:
1273         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1274         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1275         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1276
1277         return ret;
1278 }
1279
1280 /*
1281  * Cross migrate two tasks
1282  */
1283 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1284 {
1285         struct migration_swap_arg arg;
1286         int ret = -EINVAL;
1287
1288         arg = (struct migration_swap_arg){
1289                 .src_task = cur,
1290                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1291                 .dst_task = p,
1292                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1293         };
1294
1295         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1296                 goto out;
1297
1298         /*
1299          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1300          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1301          */
1302         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1303                 goto out;
1304
1305         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1306                 goto out;
1307
1308         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1309                 goto out;
1310
1311         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1312         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1313
1314 out:
1315         return ret;
1316 }
1317
1318 /*
1319  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1320  *
1321  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1322  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1323  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1324  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1325  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1326  * @p has remained unscheduled the whole time.
1327  *
1328  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1329  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1330  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1331  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1332  * waiting to become inactive.
1333  */
1334 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1335 {
1336         int running, queued;
1337         struct rq_flags rf;
1338         unsigned long ncsw;
1339         struct rq *rq;
1340
1341         for (;;) {
1342                 /*
1343                  * We do the initial early heuristics without holding
1344                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1345                  * the runqueue lock when things look like they will
1346                  * work out!
1347                  */
1348                 rq = task_rq(p);
1349
1350                 /*
1351                  * If the task is actively running on another CPU
1352                  * still, just relax and busy-wait without holding
1353                  * any locks.
1354                  *
1355                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1356                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1357                  * But we don't care, since "task_running()" will
1358                  * return false if the runqueue has changed and p
1359                  * is actually now running somewhere else!
1360                  */
1361                 while (task_running(rq, p)) {
1362                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1363                                 return 0;
1364                         cpu_relax();
1365                 }
1366
1367                 /*
1368                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1369                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1370                  * just go back and repeat.
1371                  */
1372                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1373                 trace_sched_wait_task(p);
1374                 running = task_running(rq, p);
1375                 queued = task_on_rq_queued(p);
1376                 ncsw = 0;
1377                 if (!match_state || p->state == match_state)
1378                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1379                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1380
1381                 /*
1382                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1383                  */
1384                 if (unlikely(!ncsw))
1385                         break;
1386
1387                 /*
1388                  * Was it really running after all now that we
1389                  * checked with the proper locks actually held?
1390                  *
1391                  * Oops. Go back and try again..
1392                  */
1393                 if (unlikely(running)) {
1394                         cpu_relax();
1395                         continue;
1396                 }
1397
1398                 /*
1399                  * It's not enough that it's not actively running,
1400                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1401                  * preempted!
1402                  *
1403                  * So if it was still runnable (but just not actively
1404                  * running right now), it's preempted, and we should
1405                  * yield - it could be a while.
1406                  */
1407                 if (unlikely(queued)) {
1408                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1409
1410                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1411                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1412                         continue;
1413                 }
1414
1415                 /*
1416                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1417                  * runnable, which means that it will never become
1418                  * running in the future either. We're all done!
1419                  */
1420                 break;
1421         }
1422
1423         return ncsw;
1424 }
1425
1426 /***
1427  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1428  * @p: the to-be-kicked thread
1429  *
1430  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1431  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1432  *
1433  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1434  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1435  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1436  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1437  * achieved as well.
1438  */
1439 void kick_process(struct task_struct *p)
1440 {
1441         int cpu;
1442
1443         preempt_disable();
1444         cpu = task_cpu(p);
1445         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1446                 smp_send_reschedule(cpu);
1447         preempt_enable();
1448 }
1449 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1450
1451 /*
1452  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1453  *
1454  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1455  *
1456  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1457  *
1458  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1459  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1460  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1461  *    see it.
1462  *
1463  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1464  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1465  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1466  *    off.
1467  *
1468  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1469  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1470  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1471  * to satisfy the above rules.
1472  */
1473 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1474 {
1475         int nid = cpu_to_node(cpu);
1476         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1477         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1478         int dest_cpu;
1479
1480         /*
1481          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1482          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1483          * select the CPU on the other node.
1484          */
1485         if (nid != -1) {
1486                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1487
1488                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1489                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1490                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1491                                 continue;
1492                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1493                                 return dest_cpu;
1494                 }
1495         }
1496
1497         for (;;) {
1498                 /* Any allowed, online CPU? */
1499                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1500                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1501                                 continue;
1502
1503                         goto out;
1504                 }
1505
1506                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1507                 switch (state) {
1508                 case cpuset:
1509                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1510                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1511                                 state = possible;
1512                                 break;
1513                         }
1514                         /* Fall-through */
1515                 case possible:
1516                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1517                         state = fail;
1518                         break;
1519
1520                 case fail:
1521                         BUG();
1522                         break;
1523                 }
1524         }
1525
1526 out:
1527         if (state != cpuset) {
1528                 /*
1529                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1530                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1531                  * leave kernel.
1532                  */
1533                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1534                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1535                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1536                 }
1537         }
1538
1539         return dest_cpu;
1540 }
1541
1542 /*
1543  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1544  */
1545 static inline
1546 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1547 {
1548         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1549
1550         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1551                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1552         else
1553                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1554
1555         /*
1556          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1557          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1558          * CPU.
1559          *
1560          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1561          *
1562          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1563          *   not worry about this generic constraint ]
1564          */
1565         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
1566                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1567
1568         return cpu;
1569 }
1570
1571 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1572 {
1573         s64 diff = sample - *avg;
1574         *avg += diff >> 3;
1575 }
1576
1577 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1578 {
1579         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1580         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1581
1582         if (stop) {
1583                 /*
1584                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1585                  * userspace knows about and won't get confused about.
1586                  *
1587                  * Also, it will make PI more or less work without too
1588                  * much confusion -- but then, stop work should not
1589                  * rely on PI working anyway.
1590                  */
1591                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1592
1593                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1594         }
1595
1596         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1597
1598         if (old_stop) {
1599                 /*
1600                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1601                  * it can die in pieces.
1602                  */
1603                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1604         }
1605 }
1606
1607 #else
1608
1609 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1610                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1611 {
1612         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1613 }
1614
1615 #endif /* CONFIG_SMP */
1616
1617 static void
1618 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1619 {
1620         struct rq *rq;
1621
1622         if (!schedstat_enabled())
1623                 return;
1624
1625         rq = this_rq();
1626
1627 #ifdef CONFIG_SMP
1628         if (cpu == rq->cpu) {
1629                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1630                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1631         } else {
1632                 struct sched_domain *sd;
1633
1634                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1635                 rcu_read_lock();
1636                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1637                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1638                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1639                                 break;
1640                         }
1641                 }
1642                 rcu_read_unlock();
1643         }
1644
1645         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1646                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1647 #endif /* CONFIG_SMP */
1648
1649         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1650         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1651
1652         if (wake_flags & WF_SYNC)
1653                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1654 }
1655
1656 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1657 {
1658         activate_task(rq, p, en_flags);
1659         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1660
1661         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1662         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1663                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1668  */
1669 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1670                            struct rq_flags *rf)
1671 {
1672         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1673         p->state = TASK_RUNNING;
1674         trace_sched_wakeup(p);
1675
1676 #ifdef CONFIG_SMP
1677         if (p->sched_class->task_woken) {
1678                 /*
1679                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1680                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1681                  */
1682                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1683                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1684                 rq_repin_lock(rq, rf);
1685         }
1686
1687         if (rq->idle_stamp) {
1688                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1689                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1690
1691                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1692
1693                 if (rq->avg_idle > max)
1694                         rq->avg_idle = max;
1695
1696                 rq->idle_stamp = 0;
1697         }
1698 #endif
1699 }
1700
1701 static void
1702 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1703                  struct rq_flags *rf)
1704 {
1705         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1706
1707         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1708
1709 #ifdef CONFIG_SMP
1710         if (p->sched_contributes_to_load)
1711                 rq->nr_uninterruptible--;
1712
1713         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1714                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1715 #endif
1716
1717         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1718         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1719 }
1720
1721 /*
1722  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1723  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1724  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1725  * the task is still ->on_rq.
1726  */
1727 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1728 {
1729         struct rq_flags rf;
1730         struct rq *rq;
1731         int ret = 0;
1732
1733         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1734         if (task_on_rq_queued(p)) {
1735                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1736                 update_rq_clock(rq);
1737                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1738                 ret = 1;
1739         }
1740         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1741
1742         return ret;
1743 }
1744
1745 #ifdef CONFIG_SMP
1746 void sched_ttwu_pending(void)
1747 {
1748         struct rq *rq = this_rq();
1749         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1750         struct task_struct *p, *t;
1751         struct rq_flags rf;
1752
1753         if (!llist)
1754                 return;
1755
1756         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1757         update_rq_clock(rq);
1758
1759         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1760                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1761
1762         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1763 }
1764
1765 void scheduler_ipi(void)
1766 {
1767         /*
1768          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1769          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1770          * this IPI.
1771          */
1772         preempt_fold_need_resched();
1773
1774         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1775                 return;
1776
1777         /*
1778          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1779          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1780          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1781          * we do call them.
1782          *
1783          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1784          * properly.
1785          *
1786          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1787          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1788          * somewhat pessimize the simple resched case.
1789          */
1790         irq_enter();
1791         sched_ttwu_pending();
1792
1793         /*
1794          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1795          */
1796         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1797                 this_rq()->idle_balance = 1;
1798                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1799         }
1800         irq_exit();
1801 }
1802
1803 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1804 {
1805         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1806
1807         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1808
1809         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1810                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1811                         smp_send_reschedule(cpu);
1812                 else
1813                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1814         }
1815 }
1816
1817 void wake_up_if_idle(int cpu)
1818 {
1819         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1820         struct rq_flags rf;
1821
1822         rcu_read_lock();
1823
1824         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1825                 goto out;
1826
1827         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1828                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1829         } else {
1830                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1831                 if (is_idle_task(rq->curr))
1832                         smp_send_reschedule(cpu);
1833                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1834                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1835         }
1836
1837 out:
1838         rcu_read_unlock();
1839 }
1840
1841 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1842 {
1843         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1844 }
1845 #endif /* CONFIG_SMP */
1846
1847 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1848 {
1849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1850         struct rq_flags rf;
1851
1852 #if defined(CONFIG_SMP)
1853         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1854                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1855                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1856                 return;
1857         }
1858 #endif
1859
1860         rq_lock(rq, &rf);
1861         update_rq_clock(rq);
1862         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1863         rq_unlock(rq, &rf);
1864 }
1865
1866 /*
1867  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1868  *
1869  *  MIGRATION
1870  *
1871  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1872  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1873  * execution on its new CPU [c1].
1874  *
1875  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1876  *
1877  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1878  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1879  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1880  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1881  *
1882  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1883  * Note: we only require RCpc transitivity.
1884  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1885  *
1886  * Example:
1887  *
1888  *   CPU0            CPU1            CPU2
1889  *
1890  *   LOCK rq(0)->lock
1891  *   sched-out X
1892  *   sched-in Y
1893  *   UNLOCK rq(0)->lock
1894  *
1895  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1896  *                                   dequeue X
1897  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1898  *
1899  *                                   LOCK rq(1)->lock
1900  *                                   enqueue X
1901  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1902  *
1903  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1904  *                   sched-out Z
1905  *                   sched-in X
1906  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1907  *
1908  *
1909  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1910  *
1911  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1912  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1913  * chain to provide order. Instead we do:
1914  *
1915  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1916  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1917  *
1918  * Example:
1919  *
1920  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1921  *
1922  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1923  *   dequeue X
1924  *   sched-out X
1925  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1926  *
1927  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1928  *                    X->state = WAKING
1929  *                    set_task_cpu(X,2)
1930  *
1931  *                    LOCK rq(2)->lock
1932  *                    enqueue X
1933  *                    X->state = RUNNING
1934  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1935  *
1936  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1937  *                                          sched-out Z
1938  *                                          sched-in X
1939  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1940  *
1941  *                    UNLOCK X->pi_lock
1942  *   UNLOCK rq(0)->lock
1943  *
1944  *
1945  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1946  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1947  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1948  * its wakeup.
1949  *
1950  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1951  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1952  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1953  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1954  *
1955  */
1956
1957 /**
1958  * try_to_wake_up - wake up a thread
1959  * @p: the thread to be awakened
1960  * @state: the mask of task states that can be woken
1961  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1962  *
1963  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1964  *
1965  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1966  *
1967  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1968  * set_current_state().
1969  *
1970  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1971  *         %false otherwise.
1972  */
1973 static int
1974 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1975 {
1976         unsigned long flags;
1977         int cpu, success = 0;
1978
1979         /*
1980          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1981          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1982          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1983          * set_current_state() the waiting thread does.
1984          */
1985         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1986         smp_mb__after_spinlock();
1987         if (!(p->state & state))
1988                 goto out;
1989
1990         trace_sched_waking(p);
1991
1992         /* We're going to change ->state: */
1993         success = 1;
1994         cpu = task_cpu(p);
1995
1996         /*
1997          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1998          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1999          * in smp_cond_load_acquire() below.
2000          *
2001          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2002          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
2003          *       UNLOCK rq->lock  -----.
2004          *                              \
2005          *                               +---   RMB
2006          * schedule()                   /
2007          *       LOCK rq->lock    -----'
2008          *       UNLOCK rq->lock
2009          *
2010          * [task p]
2011          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
2012          *
2013          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
2014          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
2015          * current.
2016          */
2017         smp_rmb();
2018         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2019                 goto stat;
2020
2021 #ifdef CONFIG_SMP
2022         /*
2023          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2024          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2025          *
2026          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2027          * from the runqueue.
2028          *
2029          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2030          *      UNLOCK rq->lock
2031          *                      RMB
2032          *      LOCK   rq->lock
2033          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2034          *
2035          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2036          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2037          * task, the second putting it to sleep.
2038          */
2039         smp_rmb();
2040
2041         /*
2042          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2043          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2044          *
2045          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2046          *
2047          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2048          * their previous state and preserve Program Order.
2049          */
2050         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2051
2052         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2053         p->state = TASK_WAKING;
2054
2055         if (p->in_iowait) {
2056                 delayacct_blkio_end(p);
2057                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2058         }
2059
2060         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2061         if (task_cpu(p) != cpu) {
2062                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2063                 set_task_cpu(p, cpu);
2064         }
2065
2066 #else /* CONFIG_SMP */
2067
2068         if (p->in_iowait) {
2069                 delayacct_blkio_end(p);
2070                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2071         }
2072
2073 #endif /* CONFIG_SMP */
2074
2075         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2076 stat:
2077         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2078 out:
2079         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2080
2081         return success;
2082 }
2083
2084 /**
2085  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2086  * @p: the thread to be awakened
2087  * @rf: request-queue flags for pinning
2088  *
2089  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2090  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2091  * the current task.
2092  */
2093 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2094 {
2095         struct rq *rq = task_rq(p);
2096
2097         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2098             WARN_ON_ONCE(p == current))
2099                 return;
2100
2101         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2102
2103         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2104                 /*
2105                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2106                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2107                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2108                  * not yet picked a replacement task.
2109                  */
2110                 rq_unlock(rq, rf);
2111                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2112                 rq_relock(rq, rf);
2113         }
2114
2115         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2116                 goto out;
2117
2118         trace_sched_waking(p);
2119
2120         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2121                 if (p->in_iowait) {
2122                         delayacct_blkio_end(p);
2123                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2124                 }
2125                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2126         }
2127
2128         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2129         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2130 out:
2131         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2132 }
2133
2134 /**
2135  * wake_up_process - Wake up a specific process
2136  * @p: The process to be woken up.
2137  *
2138  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2139  * processes.
2140  *
2141  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2142  *
2143  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2144  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2145  */
2146 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2147 {
2148         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2149 }
2150 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2151
2152 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2153 {
2154         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2155 }
2156
2157 /*
2158  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2159  * p is forked by current.
2160  *
2161  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2162  */
2163 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2164 {
2165         p->on_rq                        = 0;
2166
2167         p->se.on_rq                     = 0;
2168         p->se.exec_start                = 0;
2169         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2170         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2171         p->se.nr_migrations             = 0;
2172         p->se.vruntime                  = 0;
2173         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2174
2175 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2176         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2177 #endif
2178
2179 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2180         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2181         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2182 #endif
2183
2184         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2185         init_dl_task_timer(&p->dl);
2186         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2187         __dl_clear_params(p);
2188
2189         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2190         p->rt.timeout           = 0;
2191         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2192         p->rt.on_rq             = 0;
2193         p->rt.on_list           = 0;
2194
2195 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2196         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2197 #endif
2198
2199         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2200 }
2201
2202 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2203
2204 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2205
2206 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2207 {
2208         if (enabled)
2209                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2210         else
2211                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2212 }
2213
2214 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2215 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2216                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2217 {
2218         struct ctl_table t;
2219         int err;
2220         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2221
2222         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2223                 return -EPERM;
2224
2225         t = *table;
2226         t.data = &state;
2227         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2228         if (err < 0)
2229                 return err;
2230         if (write)
2231                 set_numabalancing_state(state);
2232         return err;
2233 }
2234 #endif
2235 #endif
2236
2237 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2238
2239 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2240 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2241
2242 static void set_schedstats(bool enabled)
2243 {
2244         if (enabled)
2245                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2246         else
2247                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2248 }
2249
2250 void force_schedstat_enabled(void)
2251 {
2252         if (!schedstat_enabled()) {
2253                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2254                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2255         }
2256 }
2257
2258 static int __init setup_schedstats(char *str)
2259 {
2260         int ret = 0;
2261         if (!str)
2262                 goto out;
2263
2264         /*
2265          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2266          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2267          * variable so init_schedstats() can do it later.
2268          */
2269         if (!strcmp(str, "enable")) {
2270                 __sched_schedstats = true;
2271                 ret = 1;
2272         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2273                 __sched_schedstats = false;
2274                 ret = 1;
2275         }
2276 out:
2277         if (!ret)
2278                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2279
2280         return ret;
2281 }
2282 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2283
2284 static void __init init_schedstats(void)
2285 {
2286         set_schedstats(__sched_schedstats);
2287 }
2288
2289 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2290 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2291                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2292 {
2293         struct ctl_table t;
2294         int err;
2295         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2296
2297         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2298                 return -EPERM;
2299
2300         t = *table;
2301         t.data = &state;
2302         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2303         if (err < 0)
2304                 return err;
2305         if (write)
2306                 set_schedstats(state);
2307         return err;
2308 }
2309 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2310 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2311 static inline void init_schedstats(void) {}
2312 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2313
2314 /*
2315  * fork()/clone()-time setup:
2316  */
2317 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2318 {
2319         unsigned long flags;
2320         int cpu = get_cpu();
2321
2322         __sched_fork(clone_flags, p);
2323         /*
2324          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2325          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2326          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2327          */
2328         p->state = TASK_NEW;
2329
2330         /*
2331          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2332          */
2333         p->prio = current->normal_prio;
2334
2335         /*
2336          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2337          */
2338         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2339                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2340                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2341                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2342                         p->rt_priority = 0;
2343                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2344                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2345
2346                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2347                 set_load_weight(p, false);
2348
2349                 /*
2350                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2351                  * fulfilled its duty:
2352                  */
2353                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2354         }
2355
2356         if (dl_prio(p->prio)) {
2357                 put_cpu();
2358                 return -EAGAIN;
2359         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2360                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2361         } else {
2362                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2363         }
2364
2365         init_entity_runnable_average(&p->se);
2366
2367         /*
2368          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2369          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2370          * is ran before sched_fork().
2371          *
2372          * Silence PROVE_RCU.
2373          */
2374         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2375         /*
2376          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2377          * so use __set_task_cpu().
2378          */
2379         __set_task_cpu(p, cpu);
2380         if (p->sched_class->task_fork)
2381                 p->sched_class->task_fork(p);
2382         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2383
2384 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2385         if (likely(sched_info_on()))
2386                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2387 #endif
2388 #if defined(CONFIG_SMP)
2389         p->on_cpu = 0;
2390 #endif
2391         init_task_preempt_count(p);
2392 #ifdef CONFIG_SMP
2393         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2394         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2395 #endif
2396
2397         put_cpu();
2398         return 0;
2399 }
2400
2401 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2402 {
2403         if (runtime == RUNTIME_INF)
2404                 return BW_UNIT;
2405
2406         /*
2407          * Doing this here saves a lot of checks in all
2408          * the calling paths, and returning zero seems
2409          * safe for them anyway.
2410          */
2411         if (period == 0)
2412                 return 0;
2413
2414         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2415 }
2416
2417 /*
2418  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2419  *
2420  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2421  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2422  * on the runqueue and wakes it.
2423  */
2424 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2425 {
2426         struct rq_flags rf;
2427         struct rq *rq;
2428
2429         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2430         p->state = TASK_RUNNING;
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         /*
2433          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2434          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2435          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2436          *
2437          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2438          * as we're not fully set-up yet.
2439          */
2440         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2441         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2442 #endif
2443         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2444         update_rq_clock(rq);
2445         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2446
2447         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2448         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2449         trace_sched_wakeup_new(p);
2450         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2451 #ifdef CONFIG_SMP
2452         if (p->sched_class->task_woken) {
2453                 /*
2454                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2455                  * drop it.
2456                  */
2457                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2458                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2459                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2460         }
2461 #endif
2462         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2463 }
2464
2465 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2466
2467 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2468
2469 void preempt_notifier_inc(void)
2470 {
2471         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2472 }
2473 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2474
2475 void preempt_notifier_dec(void)
2476 {
2477         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2478 }
2479 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2480
2481 /**
2482  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2483  * @notifier: notifier struct to register
2484  */
2485 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2486 {
2487         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2488                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2489
2490         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2491 }
2492 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2493
2494 /**
2495  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2496  * @notifier: notifier struct to unregister
2497  *
2498  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2499  */
2500 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2501 {
2502         hlist_del(&notifier->link);
2503 }
2504 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2505
2506 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2507 {
2508         struct preempt_notifier *notifier;
2509
2510         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2511                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2512 }
2513
2514 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2515 {
2516         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2517                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2518 }
2519
2520 static void
2521 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2522                                    struct task_struct *next)
2523 {
2524         struct preempt_notifier *notifier;
2525
2526         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2527                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2528 }
2529
2530 static __always_inline void
2531 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2532                                  struct task_struct *next)
2533 {
2534         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2535                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2536 }
2537
2538 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2539
2540 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2541 {
2542 }
2543
2544 static inline void
2545 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2546                                  struct task_struct *next)
2547 {
2548 }
2549
2550 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2551
2552 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2553 {
2554 #ifdef CONFIG_SMP
2555         /*
2556          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2557          * such that any running task will have this set.
2558          */
2559         next->on_cpu = 1;
2560 #endif
2561 }
2562
2563 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2564 {
2565 #ifdef CONFIG_SMP
2566         /*
2567          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2568          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2569          * finished.
2570          *
2571          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2572          * happen before this.
2573          *
2574          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2575          */
2576         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2577 #endif
2578 }
2579
2580 static inline void
2581 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2582 {
2583         /*
2584          * Since the runqueue lock will be released by the next
2585          * task (which is an invalid locking op but in the case
2586          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2587          * do an early lockdep release here:
2588          */
2589         rq_unpin_lock(rq, rf);
2590         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2591 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2592         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2593         rq->lock.owner = next;
2594 #endif
2595 }
2596
2597 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2598 {
2599         /*
2600          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2601          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2602          * prev into current:
2603          */
2604         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2605         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2606 }
2607
2608 /*
2609  * NOP if the arch has not defined these:
2610  */
2611
2612 #ifndef prepare_arch_switch
2613 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
2614 #endif
2615
2616 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
2617 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
2618 #endif
2619
2620 /**
2621  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2622  * @rq: the runqueue preparing to switch
2623  * @prev: the current task that is being switched out
2624  * @next: the task we are going to switch to.
2625  *
2626  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2627  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2628  * switch.
2629  *
2630  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2631  * hooks.
2632  */
2633 static inline void
2634 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2635                     struct task_struct *next)
2636 {
2637         kcov_prepare_switch(prev);
2638         sched_info_switch(rq, prev, next);
2639         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2640         rseq_preempt(prev);
2641         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2642         prepare_task(next);
2643         prepare_arch_switch(next);
2644 }
2645
2646 /**
2647  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2648  * @prev: the thread we just switched away from.
2649  *
2650  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2651  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2652  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2653  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2654  *
2655  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2656  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2657  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2658  * details.)
2659  *
2660  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2661  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2662  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2663  * because prev may have moved to another CPU.
2664  */
2665 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2666         __releases(rq->lock)
2667 {
2668         struct rq *rq = this_rq();
2669         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2670         long prev_state;
2671
2672         /*
2673          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2674          * because it left us after:
2675          *
2676          *      schedule()
2677          *        preempt_disable();                    // 1
2678          *        __schedule()
2679          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2680          *
2681          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2682          */
2683         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2684                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2685                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2686                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2687
2688         rq->prev_mm = NULL;
2689
2690         /*
2691          * A task struct has one reference for the use as "current".
2692          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2693          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2694          * the scheduled task must drop that reference.
2695          *
2696          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2697          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2698          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2699          * transition, resulting in a double drop.
2700          */
2701         prev_state = prev->state;
2702         vtime_task_switch(prev);
2703         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2704         finish_task(prev);
2705         finish_lock_switch(rq);
2706         finish_arch_post_lock_switch();
2707         kcov_finish_switch(current);
2708
2709         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2710         /*
2711          * When switching through a kernel thread, the loop in
2712          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2713          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2714          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2715          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2716          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2717          *
2718          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2719          *   provided by mmdrop(),
2720          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2721          */
2722         if (mm) {
2723                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2724                 mmdrop(mm);
2725         }
2726         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2727                 if (prev->sched_class->task_dead)
2728                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2729
2730                 /*
2731                  * Remove function-return probe instances associated with this
2732                  * task and put them back on the free list.
2733                  */
2734                 kprobe_flush_task(prev);
2735
2736                 /* Task is done with its stack. */
2737                 put_task_stack(prev);
2738
2739                 put_task_struct(prev);
2740         }
2741
2742         tick_nohz_task_switch();
2743         return rq;
2744 }
2745
2746 #ifdef CONFIG_SMP
2747
2748 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2749 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2750 {
2751         struct callback_head *head, *next;
2752         void (*func)(struct rq *rq);
2753         unsigned long flags;
2754
2755         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2756         head = rq->balance_callback;
2757         rq->balance_callback = NULL;
2758         while (head) {
2759                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2760                 next = head->next;
2761                 head->next = NULL;
2762                 head = next;
2763
2764                 func(rq);
2765         }
2766         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2767 }
2768
2769 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2770 {
2771         if (unlikely(rq->balance_callback))
2772                 __balance_callback(rq);
2773 }
2774
2775 #else
2776
2777 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2778 {
2779 }
2780
2781 #endif
2782
2783 /**
2784  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2785  * @prev: the thread we just switched away from.
2786  */
2787 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2788         __releases(rq->lock)
2789 {
2790         struct rq *rq;
2791
2792         /*
2793          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2794          * finish_task_switch() for details.
2795          *
2796          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2797          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2798          * PREEMPT_COUNT kernels).
2799          */
2800
2801         rq = finish_task_switch(prev);
2802         balance_callback(rq);
2803         preempt_enable();
2804
2805         if (current->set_child_tid)
2806                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2807 }
2808
2809 /*
2810  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2811  */
2812 static __always_inline struct rq *
2813 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2814                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2815 {
2816         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2817
2818         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2819
2820         mm = next->mm;
2821         oldmm = prev->active_mm;
2822         /*
2823          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2824          * combine the page table reload and the switch backend into
2825          * one hypercall.
2826          */
2827         arch_start_context_switch(prev);
2828
2829         /*
2830          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2831          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2832          * Both of these contain the full memory barrier required by
2833          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2834          * user-space.
2835          */
2836         if (!mm) {
2837                 next->active_mm = oldmm;
2838                 mmgrab(oldmm);
2839                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2840         } else
2841                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2842
2843         if (!prev->mm) {
2844                 prev->active_mm = NULL;
2845                 rq->prev_mm = oldmm;
2846         }
2847
2848         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2849
2850         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2851
2852         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2853         switch_to(prev, next, prev);
2854         barrier();
2855
2856         return finish_task_switch(prev);
2857 }
2858
2859 /*
2860  * nr_running and nr_context_switches:
2861  *
2862  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2863  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2864  */
2865 unsigned long nr_running(void)
2866 {
2867         unsigned long i, sum = 0;
2868
2869         for_each_online_cpu(i)
2870                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2871
2872         return sum;
2873 }
2874
2875 /*
2876  * Check if only the current task is running on the CPU.
2877  *
2878  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2879  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2880  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2881  *
2882  * - from a non-preemptable section (of course)
2883  *
2884  * - from a thread that is bound to a single CPU
2885  *
2886  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2887  */
2888 bool single_task_running(void)
2889 {
2890         return raw_rq()->nr_running == 1;
2891 }
2892 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2893
2894 unsigned long long nr_context_switches(void)
2895 {
2896         int i;
2897         unsigned long long sum = 0;
2898
2899         for_each_possible_cpu(i)
2900                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2901
2902         return sum;
2903 }
2904
2905 /*
2906  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2907  *
2908  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2909  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2910  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2911  *
2912  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2913  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2914  * running and we'd not be idle.
2915  *
2916  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2917  * is broken.
2918  *
2919  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2920  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2921  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2922  * utilising both CPUs.
2923  *
2924  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2925  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2926  *
2927  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2928  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2929  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2930  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2931  *
2932  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2933  */
2934
2935 unsigned long nr_iowait(void)
2936 {
2937         unsigned long i, sum = 0;
2938
2939         for_each_possible_cpu(i)
2940                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2941
2942         return sum;
2943 }
2944
2945 /*
2946  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2947  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2948  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2949  * runnable.
2950  */
2951
2952 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2953 {
2954         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2955         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2956 }
2957
2958 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2959 {
2960         struct rq *rq = this_rq();
2961         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2962         *load = rq->load.weight;
2963 }
2964
2965 #ifdef CONFIG_SMP
2966
2967 /*
2968  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2969  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2970  */
2971 void sched_exec(void)
2972 {
2973         struct task_struct *p = current;
2974         unsigned long flags;
2975         int dest_cpu;
2976
2977         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2978         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2979         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2980                 goto unlock;
2981
2982         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2983                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2984
2985                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2986                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2987                 return;
2988         }
2989 unlock:
2990         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2991 }
2992
2993 #endif
2994
2995 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2996 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2997
2998 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2999 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
3000
3001 /*
3002  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
3003  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
3004  * we observe a high rate of cache misses in practice.
3005  * Prefetching this data results in improved performance.
3006  */
3007 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
3008 {
3009 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3010         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
3011 #else
3012         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
3013 #endif
3014         prefetch(curr);
3015         prefetch(&curr->exec_start);
3016 }
3017
3018 /*
3019  * Return accounted runtime for the task.
3020  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3021  * pending runtime that have not been accounted yet.
3022  */
3023 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3024 {
3025         struct rq_flags rf;
3026         struct rq *rq;
3027         u64 ns;
3028
3029 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3030         /*
3031          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
3032          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3033          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3034          *
3035          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3036          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3037          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3038          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3039          * been accounted, so we're correct here as well.
3040          */
3041         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3042                 return p->se.sum_exec_runtime;
3043 #endif
3044
3045         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3046         /*
3047          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3048          * project cycles that may never be accounted to this
3049          * thread, breaking clock_gettime().
3050          */
3051         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3052                 prefetch_curr_exec_start(p);
3053                 update_rq_clock(rq);
3054                 p->sched_class->update_curr(rq);
3055         }
3056         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3057         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3058
3059         return ns;
3060 }
3061
3062 /*
3063  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3064  * We call it with interrupts disabled.
3065  */
3066 void scheduler_tick(void)
3067 {
3068         int cpu = smp_processor_id();
3069         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3070         struct task_struct *curr = rq->curr;
3071         struct rq_flags rf;
3072
3073         sched_clock_tick();
3074
3075         rq_lock(rq, &rf);
3076
3077         update_rq_clock(rq);
3078         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3079         cpu_load_update_active(rq);
3080         calc_global_load_tick(rq);
3081
3082         rq_unlock(rq, &rf);
3083
3084         perf_event_task_tick();
3085
3086 #ifdef CONFIG_SMP
3087         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3088         trigger_load_balance(rq);
3089 #endif
3090 }
3091
3092 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3093
3094 struct tick_work {
3095         int                     cpu;
3096         struct delayed_work     work;
3097 };
3098
3099 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3100
3101 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3102 {
3103         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3104         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3105         int cpu = twork->cpu;
3106         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3107         struct task_struct *curr;
3108         struct rq_flags rf;
3109         u64 delta;
3110
3111         /*
3112          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3113          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3114          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3115          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3116          * of when exactly it is running.
3117          */
3118         if (idle_cpu(cpu) || !tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
3119                 goto out_requeue;
3120
3121         rq_lock_irq(rq, &rf);
3122         curr = rq->curr;
3123         if (is_idle_task(curr))
3124                 goto out_unlock;
3125
3126         update_rq_clock(rq);
3127         delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3128
3129         /*
3130          * Make sure the next tick runs within a reasonable
3131          * amount of time.
3132          */
3133         WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3134         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3135
3136 out_unlock:
3137         rq_unlock_irq(rq, &rf);
3138
3139 out_requeue:
3140         /*
3141          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3142          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3143          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.
3144          */
3145         queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3146 }
3147
3148 static void sched_tick_start(int cpu)
3149 {
3150         struct tick_work *twork;
3151
3152         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3153                 return;
3154
3155         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3156
3157         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3158         twork->cpu = cpu;
3159         INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3160         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3161 }
3162
3163 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3164 static void sched_tick_stop(int cpu)
3165 {
3166         struct tick_work *twork;
3167
3168         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3169                 return;
3170
3171         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3172
3173         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3174         cancel_delayed_work_sync(&twork->work);
3175 }
3176 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3177
3178 int __init sched_tick_offload_init(void)
3179 {
3180         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3181         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3182
3183         return 0;
3184 }
3185
3186 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3187 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3188 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3189 #endif
3190
3191 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3192                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3193 /*
3194  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3195  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3196  */
3197 static inline void preempt_latency_start(int val)
3198 {
3199         if (preempt_count() == val) {
3200                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3201 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3202                 current->preempt_disable_ip = ip;
3203 #endif
3204                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3205         }
3206 }
3207
3208 void preempt_count_add(int val)
3209 {
3210 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3211         /*
3212          * Underflow?
3213          */
3214         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3215                 return;
3216 #endif
3217         __preempt_count_add(val);
3218 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3219         /*
3220          * Spinlock count overflowing soon?
3221          */
3222         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3223                                 PREEMPT_MASK - 10);
3224 #endif
3225         preempt_latency_start(val);
3226 }
3227 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3228 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3229
3230 /*
3231  * If the value passed in equals to the current preempt count
3232  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3233  */
3234 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3235 {
3236         if (preempt_count() == val)
3237                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3238 }
3239
3240 void preempt_count_sub(int val)
3241 {
3242 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3243         /*
3244          * Underflow?
3245          */
3246         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3247                 return;
3248         /*
3249          * Is the spinlock portion underflowing?
3250          */
3251         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3252                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3253                 return;
3254 #endif
3255
3256         preempt_latency_stop(val);
3257         __preempt_count_sub(val);
3258 }
3259 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3260 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3261
3262 #else
3263 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3264 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3265 #endif
3266
3267 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3268 {
3269 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3270         return p->preempt_disable_ip;
3271 #else
3272         return 0;
3273 #endif
3274 }
3275
3276 /*
3277  * Print scheduling while atomic bug:
3278  */
3279 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3280 {
3281         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3282         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3283
3284         if (oops_in_progress)
3285                 return;
3286
3287         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3288                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3289
3290         debug_show_held_locks(prev);
3291         print_modules();
3292         if (irqs_disabled())
3293                 print_irqtrace_events(prev);
3294         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3295             && in_atomic_preempt_off()) {
3296                 pr_err("Preemption disabled at:");
3297                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3298                 pr_cont("\n");
3299         }
3300         if (panic_on_warn)
3301                 panic("scheduling while atomic\n");
3302
3303         dump_stack();
3304         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3305 }
3306
3307 /*
3308  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3309  */
3310 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3311 {
3312 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3313         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3314                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3315 #endif
3316
3317         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3318                 __schedule_bug(prev);
3319                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3320         }
3321         rcu_sleep_check();
3322
3323         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3324
3325         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3326 }
3327
3328 /*
3329  * Pick up the highest-prio task:
3330  */
3331 static inline struct task_struct *
3332 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3333 {
3334         const struct sched_class *class;
3335         struct task_struct *p;
3336
3337         /*
3338          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3339          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3340          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3341          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3342          */
3343         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3344                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3345                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3346
3347                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3348                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3349                         goto again;
3350
3351                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3352                 if (unlikely(!p))
3353                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3354
3355                 return p;
3356         }
3357
3358 again:
3359         for_each_class(class) {
3360                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3361                 if (p) {
3362                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3363                                 goto again;
3364                         return p;
3365                 }
3366         }
3367
3368         /* The idle class should always have a runnable task: */
3369         BUG();
3370 }
3371
3372 /*
3373  * __schedule() is the main scheduler function.
3374  *
3375  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3376  *
3377  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3378  *
3379  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3380  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3381  *
3382  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3383  *      interrupt handler scheduler_tick().
3384  *
3385  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3386  *      task to the run-queue and that's it.
3387  *
3388  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3389  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3390  *      called on the nearest possible occasion:
3391  *
3392  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3393  *
3394  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3395  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3396  *           spin_unlock()!)
3397  *
3398  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3399  *           preemptible context
3400  *
3401  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3402  *         then at the next:
3403  *
3404  *          - cond_resched() call
3405  *          - explicit schedule() call
3406  *          - return from syscall or exception to user-space
3407  *          - return from interrupt-handler to user-space
3408  *
3409  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3410  */
3411 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3412 {
3413         struct task_struct *prev, *next;
3414         unsigned long *switch_count;
3415         struct rq_flags rf;
3416         struct rq *rq;
3417         int cpu;
3418
3419         cpu = smp_processor_id();
3420         rq = cpu_rq(cpu);
3421         prev = rq->curr;
3422
3423         schedule_debug(prev);
3424
3425         if (sched_feat(HRTICK))
3426                 hrtick_clear(rq);
3427
3428         local_irq_disable();
3429         rcu_note_context_switch(preempt);
3430
3431         /*
3432          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3433          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3434          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3435          *
3436          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3437          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3438          */
3439         rq_lock(rq, &rf);
3440         smp_mb__after_spinlock();
3441
3442         /* Promote REQ to ACT */
3443         rq->clock_update_flags <<= 1;
3444         update_rq_clock(rq);
3445
3446         switch_count = &prev->nivcsw;
3447         if (!preempt && prev->state) {
3448                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3449                         prev->state = TASK_RUNNING;
3450                 } else {
3451                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3452                         prev->on_rq = 0;
3453
3454                         if (prev->in_iowait) {
3455                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3456                                 delayacct_blkio_start();
3457                         }
3458
3459                         /*
3460                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3461                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3462                          * concurrency.
3463                          */
3464                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3465                                 struct task_struct *to_wakeup;
3466
3467                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3468                                 if (to_wakeup)
3469                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3470                         }
3471                 }
3472                 switch_count = &prev->nvcsw;
3473         }
3474
3475         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3476         clear_tsk_need_resched(prev);
3477         clear_preempt_need_resched();
3478
3479         if (likely(prev != next)) {
3480                 rq->nr_switches++;
3481                 rq->curr = next;
3482                 /*
3483                  * The membarrier system call requires each architecture
3484                  * to have a full memory barrier after updating
3485                  * rq->curr, before returning to user-space.
3486                  *
3487                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3488                  * various architectures:
3489                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3490                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3491                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3492                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3493                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3494                  *   is a RELEASE barrier),
3495                  */
3496                 ++*switch_count;
3497
3498                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3499
3500                 /* Also unlocks the rq: */
3501                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3502         } else {
3503                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3504                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3505         }
3506
3507         balance_callback(rq);
3508 }
3509
3510 void __noreturn do_task_dead(void)
3511 {
3512         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3513         set_special_state(TASK_DEAD);
3514
3515         /* Tell freezer to ignore us: */
3516         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3517
3518         __schedule(false);
3519         BUG();
3520
3521         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3522         for (;;)
3523                 cpu_relax();
3524 }
3525
3526 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3527 {
3528         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3529                 return;
3530         /*
3531          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3532          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3533          */
3534         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3535                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3536 }
3537
3538 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3539 {
3540         struct task_struct *tsk = current;
3541
3542         sched_submit_work(tsk);
3543         do {
3544                 preempt_disable();
3545                 __schedule(false);
3546                 sched_preempt_enable_no_resched();
3547         } while (need_resched());
3548 }
3549 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3550
3551 /*
3552  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3553  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3554  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3555  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3556  * (schedule out non-voluntarily).
3557  *
3558  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3559  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3560  */
3561 void __sched schedule_idle(void)
3562 {
3563         /*
3564          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3565          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3566          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3567          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3568          * TASK_RUNNING state.
3569          */
3570         WARN_ON_ONCE(current->state);
3571         do {
3572                 __schedule(false);
3573         } while (need_resched());
3574 }
3575
3576 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3577 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3578 {
3579         /*
3580          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3581          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3582          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3583          * we find a better solution.
3584          *
3585          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3586          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3587          * too frequently to make sense yet.
3588          */
3589         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3590         schedule();
3591         exception_exit(prev_state);
3592 }
3593 #endif
3594
3595 /**
3596  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3597  *
3598  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3599  */
3600 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3601 {
3602         sched_preempt_enable_no_resched();
3603         schedule();
3604         preempt_disable();
3605 }
3606
3607 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3608 {
3609         do {
3610                 /*
3611                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3612                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3613                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3614                  * by the function tracer will call this function again and
3615                  * cause infinite recursion.
3616                  *
3617                  * Preemption must be disabled here before the function
3618                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3619                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3620                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3621                  * which can also be traced by the function tracer.
3622                  */
3623                 preempt_disable_notrace();
3624                 preempt_latency_start(1);
3625                 __schedule(true);
3626                 preempt_latency_stop(1);
3627                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3628
3629                 /*
3630                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3631                  * between schedule and now.
3632                  */
3633         } while (need_resched());
3634 }
3635
3636 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3637 /*
3638  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3639  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3640  * occur there and call schedule directly.
3641  */
3642 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3643 {
3644         /*
3645          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3646          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3647          */
3648         if (likely(!preemptible()))
3649                 return;
3650
3651         preempt_schedule_common();
3652 }
3653 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3654 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3655
3656 /**
3657  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3658  *
3659  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3660  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3661  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3662  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3663  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3664  * to be called when the system is still in usermode.
3665  *
3666  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3667  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3668  * calling the scheduler.
3669  */
3670 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3671 {
3672         enum ctx_state prev_ctx;
3673
3674         if (likely(!preemptible()))
3675                 return;
3676
3677         do {
3678                 /*
3679                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3680                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3681                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3682                  * by the function tracer will call this function again and
3683                  * cause infinite recursion.
3684                  *
3685                  * Preemption must be disabled here before the function
3686                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3687                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3688                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3689                  * which can also be traced by the function tracer.
3690                  */
3691                 preempt_disable_notrace();
3692                 preempt_latency_start(1);
3693                 /*
3694                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3695                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3696                  * an infinite recursion.
3697                  */
3698                 prev_ctx = exception_enter();
3699                 __schedule(true);
3700                 exception_exit(prev_ctx);
3701
3702                 preempt_latency_stop(1);
3703                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3704         } while (need_resched());
3705 }
3706 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3707
3708 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3709
3710 /*
3711  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3712  * off of irq context.
3713  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3714  * protect us against recursive calling from irq.
3715  */
3716 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3717 {
3718         enum ctx_state prev_state;
3719
3720         /* Catch callers which need to be fixed */
3721         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3722
3723         prev_state = exception_enter();
3724
3725         do {
3726                 preempt_disable();
3727                 local_irq_enable();
3728                 __schedule(true);
3729                 local_irq_disable();
3730                 sched_preempt_enable_no_resched();
3731         } while (need_resched());
3732
3733         exception_exit(prev_state);
3734 }
3735
3736 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3737                           void *key)
3738 {
3739         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3740 }
3741 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3742
3743 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3744
3745 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3746 {
3747         if (pi_task)
3748                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3749
3750         return prio;
3751 }
3752
3753 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3754 {
3755         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3756
3757         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3758 }
3759
3760 /*
3761  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3762  * @p: task to boost
3763  * @pi_task: donor task
3764  *
3765  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3766  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3767  *
3768  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3769  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3770  */
3771 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3772 {
3773         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3774                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3775         const struct sched_class *prev_class;
3776         struct rq_flags rf;
3777         struct rq *rq;
3778
3779         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3780         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3781
3782         /*
3783          * If nothing changed; bail early.
3784          */
3785         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3786                 return;
3787
3788         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3789         update_rq_clock(rq);
3790         /*
3791          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3792          * either lock.
3793          *
3794          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3795          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3796          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3797          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3798          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3799          */
3800         p->pi_top_task = pi_task;
3801
3802         /*
3803          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3804          */
3805         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3806                 goto out_unlock;
3807
3808         /*
3809          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3810          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3811          *
3812          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3813          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3814          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3815          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3816          * with interrupts disabled and will complete the lock
3817          * protected section without being interrupted. So there is no
3818          * real need to boost.
3819          */
3820         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3821                 WARN_ON(p != rq->curr);
3822                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3823                 goto out_unlock;
3824         }
3825
3826         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3827         oldprio = p->prio;
3828
3829         if (oldprio == prio)
3830                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3831
3832         prev_class = p->sched_class;
3833         queued = task_on_rq_queued(p);
3834         running = task_current(rq, p);
3835         if (queued)
3836                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3837         if (running)
3838                 put_prev_task(rq, p);
3839
3840         /*
3841          * Boosting condition are:
3842          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3843          *      --> -dl task blocks on mutex A
3844          *
3845          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3846          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3847          *          running task
3848          */
3849         if (dl_prio(prio)) {
3850                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3851                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3852                         p->dl.dl_boosted = 1;
3853                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3854                 } else
3855                         p->dl.dl_boosted = 0;
3856                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3857         } else if (rt_prio(prio)) {
3858                 if (dl_prio(oldprio))
3859                         p->dl.dl_boosted = 0;
3860                 if (oldprio < prio)
3861                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3862                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3863         } else {
3864                 if (dl_prio(oldprio))
3865                         p->dl.dl_boosted = 0;
3866                 if (rt_prio(oldprio))
3867                         p->rt.timeout = 0;
3868                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3869         }
3870
3871         p->prio = prio;
3872
3873         if (queued)
3874                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3875         if (running)
3876                 set_curr_task(rq, p);
3877
3878         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3879 out_unlock:
3880         /* Avoid rq from going away on us: */
3881         preempt_disable();
3882         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3883
3884         balance_callback(rq);
3885         preempt_enable();
3886 }
3887 #else
3888 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3889 {
3890         return prio;
3891 }
3892 #endif
3893
3894 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3895 {
3896         bool queued, running;
3897         int old_prio, delta;
3898         struct rq_flags rf;
3899         struct rq *rq;
3900
3901         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3902                 return;
3903         /*
3904          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3905          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3906          */
3907         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3908         update_rq_clock(rq);
3909
3910         /*
3911          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3912          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3913          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3914          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3915          */
3916         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3917                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3918                 goto out_unlock;
3919         }
3920         queued = task_on_rq_queued(p);
3921         running = task_current(rq, p);
3922         if (queued)
3923                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3924         if (running)
3925                 put_prev_task(rq, p);
3926
3927         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3928         set_load_weight(p, true);
3929         old_prio = p->prio;
3930         p->prio = effective_prio(p);
3931         delta = p->prio - old_prio;
3932
3933         if (queued) {
3934                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3935                 /*
3936                  * If the task increased its priority or is running and
3937                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3938                  */
3939                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3940                         resched_curr(rq);
3941         }
3942         if (running)
3943                 set_curr_task(rq, p);
3944 out_unlock:
3945         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3946 }
3947 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3948
3949 /*
3950  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3951  * @p: task
3952  * @nice: nice value
3953  */
3954 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3955 {
3956         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3957         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3958
3959         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3960                 capable(CAP_SYS_NICE));
3961 }
3962
3963 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3964
3965 /*
3966  * sys_nice - change the priority of the current process.
3967  * @increment: priority increment
3968  *
3969  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3970  * does similar things.
3971  */
3972 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3973 {
3974         long nice, retval;
3975
3976         /*
3977          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3978          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3979          * and we have a single winner.
3980          */
3981         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3982         nice = task_nice(current) + increment;
3983
3984         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3985         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3986                 return -EPERM;
3987
3988         retval = security_task_setnice(current, nice);
3989         if (retval)
3990                 return retval;
3991
3992         set_user_nice(current, nice);
3993         return 0;
3994 }
3995
3996 #endif
3997
3998 /**
3999  * task_prio - return the priority value of a given task.
4000  * @p: the task in question.
4001  *
4002  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
4003  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4004  * around 0, value goes from -16 to +15.
4005  */
4006 int task_prio(const struct task_struct *p)
4007 {
4008         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4009 }
4010
4011 /**
4012  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
4013  * @cpu: the processor in question.
4014  *
4015  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4016  */
4017 int idle_cpu(int cpu)
4018 {
4019         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4020
4021         if (rq->curr != rq->idle)
4022                 return 0;
4023
4024         if (rq->nr_running)
4025                 return 0;
4026
4027 #ifdef CONFIG_SMP
4028         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4029                 return 0;
4030 #endif
4031
4032         return 1;
4033 }
4034
4035 /**
4036  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4037  * @cpu: the CPU in question.
4038  *
4039  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4040  */
4041 int available_idle_cpu(int cpu)
4042 {
4043         if (!idle_cpu(cpu))
4044                 return 0;
4045
4046         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4047                 return 0;
4048
4049         return 1;
4050 }
4051
4052 /**
4053  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4054  * @cpu: the processor in question.
4055  *
4056  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4057  */
4058 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4059 {
4060         return cpu_rq(cpu)->idle;
4061 }
4062
4063 /**
4064  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4065  * @pid: the pid in question.
4066  *
4067  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4068  */
4069 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4070 {
4071         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4072 }
4073
4074 /*
4075  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4076  * it calls know not to change it.
4077  */
4078 #define SETPARAM_POLICY -1
4079
4080 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4081                 const struct sched_attr *attr)
4082 {
4083         int policy = attr->sched_policy;
4084
4085         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4086                 policy = p->policy;
4087
4088         p->policy = policy;
4089
4090         if (dl_policy(policy))
4091                 __setparam_dl(p, attr);
4092         else if (fair_policy(policy))
4093                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4094
4095         /*
4096          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4097          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4098          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4099          */
4100         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4101         p->normal_prio = normal_prio(p);
4102         set_load_weight(p, true);
4103 }
4104
4105 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4106 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4107                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4108 {
4109         __setscheduler_params(p, attr);
4110
4111         /*
4112          * Keep a potential priority boosting if called from
4113          * sched_setscheduler().
4114          */
4115         p->prio = normal_prio(p);
4116         if (keep_boost)
4117                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4118
4119         if (dl_prio(p->prio))
4120                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4121         else if (rt_prio(p->prio))
4122                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4123         else
4124                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4125 }
4126
4127 /*
4128  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4129  */
4130 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4131 {
4132         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4133         bool match;
4134
4135         rcu_read_lock();
4136         pcred = __task_cred(p);
4137         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4138                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4139         rcu_read_unlock();
4140         return match;
4141 }
4142
4143 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4144                                 const struct sched_attr *attr,
4145                                 bool user, bool pi)
4146 {
4147         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4148                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4149         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4150         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4151         const struct sched_class *prev_class;
4152         struct rq_flags rf;
4153         int reset_on_fork;
4154         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4155         struct rq *rq;
4156
4157         /* The pi code expects interrupts enabled */
4158         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4159 recheck:
4160         /* Double check policy once rq lock held: */
4161         if (policy < 0) {
4162                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4163                 policy = oldpolicy = p->policy;
4164         } else {
4165                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4166
4167                 if (!valid_policy(policy))
4168                         return -EINVAL;
4169         }
4170
4171         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4172                 return -EINVAL;
4173
4174         /*
4175          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4176          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4177          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4178          */
4179         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4180             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4181                 return -EINVAL;
4182         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4183             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4184                 return -EINVAL;
4185
4186         /*
4187          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4188          */
4189         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4190                 if (fair_policy(policy)) {
4191                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4192                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4193                                 return -EPERM;
4194                 }
4195
4196                 if (rt_policy(policy)) {
4197                         unsigned long rlim_rtprio =
4198                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4199
4200                         /* Can't set/change the rt policy: */
4201                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4202                                 return -EPERM;
4203
4204                         /* Can't increase priority: */
4205                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4206                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4207                                 return -EPERM;
4208                 }
4209
4210                  /*
4211                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4212                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4213                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4214                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4215                   */
4216                 if (dl_policy(policy))
4217                         return -EPERM;
4218
4219                 /*
4220                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4221                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4222                  */
4223                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4224                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4225                                 return -EPERM;
4226                 }
4227
4228                 /* Can't change other user's priorities: */
4229                 if (!check_same_owner(p))
4230                         return -EPERM;
4231
4232                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4233                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4234                         return -EPERM;
4235         }
4236
4237         if (user) {
4238                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4239                         return -EINVAL;
4240
4241                 retval = security_task_setscheduler(p);
4242                 if (retval)
4243                         return retval;
4244         }
4245
4246         /*
4247          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4248          * changing the priority of the task:
4249          *
4250          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4251          * runqueue lock must be held.
4252          */
4253         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4254         update_rq_clock(rq);
4255
4256         /*
4257          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4258          */
4259         if (p == rq->stop) {
4260                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4261                 return -EINVAL;
4262         }
4263
4264         /*
4265          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4266          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4267          */
4268         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4269                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4270                         goto change;
4271                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4272                         goto change;
4273                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4274                         goto change;
4275
4276                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4277                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4278                 return 0;
4279         }
4280 change:
4281
4282         if (user) {
4283 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4284                 /*
4285                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4286                  * assigned.
4287                  */
4288                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4289                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4290                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4291                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4292                         return -EPERM;
4293                 }
4294 #endif
4295 #ifdef CONFIG_SMP
4296                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4297                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4298                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4299
4300                         /*
4301                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4302                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4303                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4304                          */
4305                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4306                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4307                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4308                                 return -EPERM;
4309                         }
4310                 }
4311 #endif
4312         }
4313
4314         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4315         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4316                 policy = oldpolicy = -1;
4317                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4318                 goto recheck;
4319         }
4320
4321         /*
4322          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4323          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4324          * is available.
4325          */
4326         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4327                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4328                 return -EBUSY;
4329         }
4330
4331         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4332         oldprio = p->prio;
4333
4334         if (pi) {
4335                 /*
4336                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4337                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4338                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4339                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4340                  * itself.
4341                  */
4342                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4343                 if (new_effective_prio == oldprio)
4344                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4345         }
4346
4347         queued = task_on_rq_queued(p);
4348         running = task_current(rq, p);
4349         if (queued)
4350                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4351         if (running)
4352                 put_prev_task(rq, p);
4353
4354         prev_class = p->sched_class;
4355         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4356
4357         if (queued) {
4358                 /*
4359                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4360                  * increased (user space view).
4361                  */
4362                 if (oldprio < p->prio)
4363                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4364
4365                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4366         }
4367         if (running)
4368                 set_curr_task(rq, p);
4369
4370         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4371
4372         /* Avoid rq from going away on us: */
4373         preempt_disable();
4374         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4375
4376         if (pi)
4377                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4378
4379         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4380         balance_callback(rq);
4381         preempt_enable();
4382
4383         return 0;
4384 }
4385
4386 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4387                                const struct sched_param *param, bool check)
4388 {
4389         struct sched_attr attr = {
4390                 .sched_policy   = policy,
4391                 .sched_priority = param->sched_priority,
4392                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4393         };
4394
4395         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4396         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4397                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4398                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4399                 attr.sched_policy = policy;
4400         }
4401
4402         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4403 }
4404 /**
4405  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4406  * @p: the task in question.
4407  * @policy: new policy.
4408  * @param: structure containing the new RT priority.
4409  *
4410  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4411  *
4412  * NOTE that the task may be already dead.
4413  */
4414 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4415                        const struct sched_param *param)
4416 {
4417         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4418 }
4419 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4420
4421 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4422 {
4423         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4424 }
4425 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4426
4427 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4428 {
4429         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4430 }
4431
4432 /**
4433  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4434  * @p: the task in question.
4435  * @policy: new policy.
4436  * @param: structure containing the new RT priority.
4437  *
4438  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4439  * current context has permission.  For example, this is needed in
4440  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4441  * but our caller might not have that capability.
4442  *
4443  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4444  */
4445 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4446                                const struct sched_param *param)
4447 {
4448         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4449 }
4450 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4451
4452 static int
4453 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4454 {
4455         struct sched_param lparam;
4456         struct task_struct *p;
4457         int retval;
4458
4459         if (!param || pid < 0)
4460                 return -EINVAL;
4461         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4462                 return -EFAULT;
4463
4464         rcu_read_lock();
4465         retval = -ESRCH;
4466         p = find_process_by_pid(pid);
4467         if (p != NULL)
4468                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4469         rcu_read_unlock();
4470
4471         return retval;
4472 }
4473
4474 /*
4475  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4476  */
4477 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4478 {
4479         u32 size;
4480         int ret;
4481
4482         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4483                 return -EFAULT;
4484
4485         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4486         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4487
4488         ret = get_user(size, &uattr->size);
4489         if (ret)
4490                 return ret;
4491
4492         /* Bail out on silly large: */
4493         if (size > PAGE_SIZE)
4494                 goto err_size;
4495
4496         /* ABI compatibility quirk: */
4497         if (!size)
4498                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4499
4500         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4501                 goto err_size;
4502
4503         /*
4504          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4505          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4506          * user-space does not rely on any kernel feature
4507          * extensions we dont know about yet.
4508          */
4509         if (size > sizeof(*attr)) {
4510                 unsigned char __user *addr;
4511                 unsigned char __user *end;
4512                 unsigned char val;
4513
4514                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4515                 end  = (void __user *)uattr + size;
4516
4517                 for (; addr < end; addr++) {
4518                         ret = get_user(val, addr);
4519                         if (ret)
4520                                 return ret;
4521                         if (val)
4522                                 goto err_size;
4523                 }
4524                 size = sizeof(*attr);
4525         }
4526
4527         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4528         if (ret)
4529                 return -EFAULT;
4530
4531         /*
4532          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4533          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4534          */
4535         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4536
4537         return 0;
4538
4539 err_size:
4540         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4541         return -E2BIG;
4542 }
4543
4544 /**
4545  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4546  * @pid: the pid in question.
4547  * @policy: new policy.
4548  * @param: structure containing the new RT priority.
4549  *
4550  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4551  */
4552 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4553 {
4554         if (policy < 0)
4555                 return -EINVAL;
4556
4557         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4558 }
4559
4560 /**
4561  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4562  * @pid: the pid in question.
4563  * @param: structure containing the new RT priority.
4564  *
4565  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4566  */
4567 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4568 {
4569         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4570 }
4571
4572 /**
4573  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4574  * @pid: the pid in question.
4575  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4576  * @flags: for future extension.
4577  */
4578 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4579                                unsigned int, flags)
4580 {
4581         struct sched_attr attr;
4582         struct task_struct *p;
4583         int retval;
4584
4585         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4586                 return -EINVAL;
4587
4588         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4589         if (retval)
4590                 return retval;
4591
4592         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4593                 return -EINVAL;
4594
4595         rcu_read_lock();
4596         retval = -ESRCH;
4597         p = find_process_by_pid(pid);
4598         if (p != NULL)
4599                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4600         rcu_read_unlock();
4601
4602         return retval;
4603 }
4604
4605 /**
4606  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4607  * @pid: the pid in question.
4608  *
4609  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4610  * code.
4611  */
4612 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4613 {
4614         struct task_struct *p;
4615         int retval;
4616
4617         if (pid < 0)
4618                 return -EINVAL;
4619
4620         retval = -ESRCH;
4621         rcu_read_lock();
4622         p = find_process_by_pid(pid);
4623         if (p) {
4624                 retval = security_task_getscheduler(p);
4625                 if (!retval)
4626                         retval = p->policy
4627                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4628         }
4629         rcu_read_unlock();
4630         return retval;
4631 }
4632
4633 /**
4634  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4635  * @pid: the pid in question.
4636  * @param: structure containing the RT priority.
4637  *
4638  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4639  * code.
4640  */
4641 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4642 {
4643         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4644         struct task_struct *p;
4645         int retval;
4646
4647         if (!param || pid < 0)
4648                 return -EINVAL;
4649
4650         rcu_read_lock();
4651         p = find_process_by_pid(pid);
4652         retval = -ESRCH;
4653         if (!p)
4654                 goto out_unlock;
4655
4656         retval = security_task_getscheduler(p);
4657         if (retval)
4658                 goto out_unlock;
4659
4660         if (task_has_rt_policy(p))
4661                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4662         rcu_read_unlock();
4663
4664         /*
4665          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4666          */
4667         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4668
4669         return retval;
4670
4671 out_unlock:
4672         rcu_read_unlock();
4673         return retval;
4674 }
4675
4676 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4677                            struct sched_attr *attr,
4678                            unsigned int usize)
4679 {
4680         int ret;
4681
4682         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4683                 return -EFAULT;
4684
4685         /*
4686          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4687          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4688          * user-space does not get uncomplete information.
4689          */
4690         if (usize < sizeof(*attr)) {
4691                 unsigned char *addr;
4692                 unsigned char *end;
4693
4694                 addr = (void *)attr + usize;
4695                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4696
4697                 for (; addr < end; addr++) {
4698                         if (*addr)
4699                                 return -EFBIG;
4700                 }
4701
4702                 attr->size = usize;
4703         }
4704
4705         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4706         if (ret)
4707                 return -EFAULT;
4708
4709         return 0;
4710 }
4711
4712 /**
4713  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4714  * @pid: the pid in question.
4715  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4716  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4717  * @flags: for future extension.
4718  */
4719 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4720                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4721 {
4722         struct sched_attr attr = {
4723                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4724         };
4725         struct task_struct *p;
4726         int retval;
4727
4728         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4729             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4730                 return -EINVAL;
4731
4732         rcu_read_lock();
4733         p = find_process_by_pid(pid);
4734         retval = -ESRCH;
4735         if (!p)
4736                 goto out_unlock;
4737
4738         retval = security_task_getscheduler(p);
4739         if (retval)
4740                 goto out_unlock;
4741
4742         attr.sched_policy = p->policy;
4743         if (p->sched_reset_on_fork)
4744                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4745         if (task_has_dl_policy(p))
4746                 __getparam_dl(p, &attr);
4747         else if (task_has_rt_policy(p))
4748                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4749         else
4750                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4751
4752         rcu_read_unlock();
4753
4754         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4755         return retval;
4756
4757 out_unlock:
4758         rcu_read_unlock();
4759         return retval;
4760 }
4761
4762 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4763 {
4764         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4765         struct task_struct *p;
4766         int retval;
4767
4768         rcu_read_lock();
4769
4770         p = find_process_by_pid(pid);
4771         if (!p) {
4772                 rcu_read_unlock();
4773                 return -ESRCH;
4774         }
4775
4776         /* Prevent p going away */
4777         get_task_struct(p);
4778         rcu_read_unlock();
4779
4780         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4781                 retval = -EINVAL;
4782                 goto out_put_task;
4783         }
4784         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4785                 retval = -ENOMEM;
4786                 goto out_put_task;
4787         }
4788         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4789                 retval = -ENOMEM;
4790                 goto out_free_cpus_allowed;
4791         }
4792         retval = -EPERM;
4793         if (!check_same_owner(p)) {
4794                 rcu_read_lock();
4795                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4796                         rcu_read_unlock();
4797                         goto out_free_new_mask;
4798                 }
4799                 rcu_read_unlock();
4800         }
4801
4802         retval = security_task_setscheduler(p);
4803         if (retval)
4804                 goto out_free_new_mask;
4805
4806
4807         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4808         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4809
4810         /*
4811          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4812          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4813          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4814          * root_domain.
4815          */
4816 #ifdef CONFIG_SMP
4817         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4818                 rcu_read_lock();
4819                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4820                         retval = -EBUSY;
4821                         rcu_read_unlock();
4822                         goto out_free_new_mask;
4823                 }
4824                 rcu_read_unlock();
4825         }
4826 #endif
4827 again:
4828         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4829
4830         if (!retval) {
4831                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4832                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4833                         /*
4834                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4835                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4836                          * cpuset's cpus_allowed
4837                          */
4838                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4839                         goto again;
4840                 }
4841         }
4842 out_free_new_mask:
4843         free_cpumask_var(new_mask);
4844 out_free_cpus_allowed:
4845         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4846 out_put_task:
4847         put_task_struct(p);
4848         return retval;
4849 }
4850
4851 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4852                              struct cpumask *new_mask)
4853 {
4854         if (len < cpumask_size())
4855                 cpumask_clear(new_mask);
4856         else if (len > cpumask_size())
4857                 len = cpumask_size();
4858
4859         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4860 }
4861
4862 /**
4863  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4864  * @pid: pid of the process
4865  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4866  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4867  *
4868  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4869  */
4870 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4871                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4872 {
4873         cpumask_var_t new_mask;
4874         int retval;
4875
4876         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4877                 return -ENOMEM;
4878
4879         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4880         if (retval == 0)
4881                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4882         free_cpumask_var(new_mask);
4883         return retval;
4884 }
4885
4886 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4887 {
4888         struct task_struct *p;
4889         unsigned long flags;
4890         int retval;
4891
4892         rcu_read_lock();
4893
4894         retval = -ESRCH;
4895         p = find_process_by_pid(pid);
4896         if (!p)
4897                 goto out_unlock;
4898
4899         retval = security_task_getscheduler(p);
4900         if (retval)
4901                 goto out_unlock;
4902
4903         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4904         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4905         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4906
4907 out_unlock:
4908         rcu_read_unlock();
4909
4910         return retval;
4911 }
4912
4913 /**
4914  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4915  * @pid: pid of the process
4916  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4917  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4918  *
4919  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4920  * error code otherwise.
4921  */
4922 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4923                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4924 {
4925         int ret;
4926         cpumask_var_t mask;
4927
4928         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4929                 return -EINVAL;
4930         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4931                 return -EINVAL;
4932
4933         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4934                 return -ENOMEM;
4935
4936         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4937         if (ret == 0) {
4938                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4939
4940                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4941                         ret = -EFAULT;
4942                 else
4943                         ret = retlen;
4944         }
4945         free_cpumask_var(mask);
4946
4947         return ret;
4948 }
4949
4950 /**
4951  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4952  *
4953  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4954  * other threads running on this CPU then this function will return.
4955  *
4956  * Return: 0.
4957  */
4958 static void do_sched_yield(void)
4959 {
4960         struct rq_flags rf;
4961         struct rq *rq;
4962
4963         local_irq_disable();
4964         rq = this_rq();
4965         rq_lock(rq, &rf);
4966
4967         schedstat_inc(rq->yld_count);
4968         current->sched_class->yield_task(rq);
4969
4970         /*
4971          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4972          * no need to preempt or enable interrupts:
4973          */
4974         preempt_disable();
4975         rq_unlock(rq, &rf);
4976         sched_preempt_enable_no_resched();
4977
4978         schedule();
4979 }
4980
4981 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4982 {
4983         do_sched_yield();
4984         return 0;
4985 }
4986
4987 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4988 int __sched _cond_resched(void)
4989 {
4990         if (should_resched(0)) {
4991                 preempt_schedule_common();
4992                 return 1;
4993         }
4994         rcu_all_qs();
4995         return 0;
4996 }
4997 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4998 #endif
4999
5000 /*
5001  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5002  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5003  *
5004  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5005  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5006  * spin_unlock(), once by hand).
5007  */
5008 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5009 {
5010         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
5011         int ret = 0;
5012
5013         lockdep_assert_held(lock);
5014
5015         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5016                 spin_unlock(lock);
5017                 if (resched)
5018                         preempt_schedule_common();
5019                 else
5020                         cpu_relax();
5021                 ret = 1;
5022                 spin_lock(lock);
5023         }
5024         return ret;
5025 }
5026 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5027
5028 /**
5029  * yield - yield the current processor to other threads.
5030  *
5031  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5032  *
5033  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5034  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5035  * it, its already broken.
5036  *
5037  * Typical broken usage is:
5038  *
5039  * while (!event)
5040  *      yield();
5041  *
5042  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5043  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5044  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5045  *
5046  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5047  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5048  * If you still want to use yield(), do not!
5049  */
5050 void __sched yield(void)
5051 {
5052         set_current_state(TASK_RUNNING);
5053         do_sched_yield();
5054 }
5055 EXPORT_SYMBOL(yield);
5056
5057 /**
5058  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5059  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5060  * processor it's on.
5061  * @p: target task
5062  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5063  *
5064  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5065  * can't go away on us before we can do any checks.
5066  *
5067  * Return:
5068  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5069  *      false (0) if we failed to boost the target.
5070  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5071  */
5072 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5073 {
5074         struct task_struct *curr = current;
5075         struct rq *rq, *p_rq;
5076         unsigned long flags;
5077         int yielded = 0;
5078
5079         local_irq_save(flags);
5080         rq = this_rq();
5081
5082 again:
5083         p_rq = task_rq(p);
5084         /*
5085          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5086          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5087          */
5088         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5089                 yielded = -ESRCH;
5090                 goto out_irq;
5091         }
5092
5093         double_rq_lock(rq, p_rq);
5094         if (task_rq(p) != p_rq) {
5095                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5096                 goto again;
5097         }
5098
5099         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5100                 goto out_unlock;
5101
5102         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5103                 goto out_unlock;
5104
5105         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5106                 goto out_unlock;
5107
5108         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5109         if (yielded) {
5110                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5111                 /*
5112                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5113                  * fairness.
5114                  */
5115                 if (preempt && rq != p_rq)
5116                         resched_curr(p_rq);
5117         }
5118
5119 out_unlock:
5120         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5121 out_irq:
5122         local_irq_restore(flags);
5123
5124         if (yielded > 0)
5125                 schedule();
5126
5127         return yielded;
5128 }
5129 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5130
5131 int io_schedule_prepare(void)
5132 {
5133         int old_iowait = current->in_iowait;
5134
5135         current->in_iowait = 1;
5136         blk_schedule_flush_plug(current);
5137
5138         return old_iowait;
5139 }
5140
5141 void io_schedule_finish(int token)
5142 {
5143         current->in_iowait = token;
5144 }
5145
5146 /*
5147  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5148  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5149  */
5150 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5151 {
5152         int token;
5153         long ret;
5154
5155         token = io_schedule_prepare();
5156         ret = schedule_timeout(timeout);
5157         io_schedule_finish(token);
5158
5159         return ret;
5160 }
5161 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5162
5163 void io_schedule(void)
5164 {
5165         int token;
5166
5167         token = io_schedule_prepare();
5168         schedule();
5169         io_schedule_finish(token);
5170 }
5171 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5172
5173 /**
5174  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5175  * @policy: scheduling class.
5176  *
5177  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5178  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5179  * On failure, a negative error code is returned.
5180  */
5181 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5182 {
5183         int ret = -EINVAL;
5184
5185         switch (policy) {
5186         case SCHED_FIFO:
5187         case SCHED_RR:
5188                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5189                 break;
5190         case SCHED_DEADLINE:
5191         case SCHED_NORMAL:
5192         case SCHED_BATCH:
5193         case SCHED_IDLE:
5194                 ret = 0;
5195                 break;
5196         }
5197         return ret;
5198 }
5199
5200 /**
5201  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5202  * @policy: scheduling class.
5203  *
5204  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5205  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5206  * On failure, a negative error code is returned.
5207  */
5208 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5209 {
5210         int ret = -EINVAL;
5211
5212         switch (policy) {
5213         case SCHED_FIFO:
5214         case SCHED_RR:
5215                 ret = 1;
5216                 break;
5217         case SCHED_DEADLINE:
5218         case SCHED_NORMAL:
5219         case SCHED_BATCH:
5220         case SCHED_IDLE:
5221                 ret = 0;
5222         }
5223         return ret;
5224 }
5225
5226 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5227 {
5228         struct task_struct *p;
5229         unsigned int time_slice;
5230         struct rq_flags rf;
5231         struct rq *rq;
5232         int retval;
5233
5234         if (pid < 0)
5235                 return -EINVAL;
5236
5237         retval = -ESRCH;
5238         rcu_read_lock();
5239         p = find_process_by_pid(pid);
5240         if (!p)
5241                 goto out_unlock;
5242
5243         retval = security_task_getscheduler(p);
5244         if (retval)
5245                 goto out_unlock;
5246
5247         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5248         time_slice = 0;
5249         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5250                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5251         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5252
5253         rcu_read_unlock();
5254         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5255         return 0;
5256
5257 out_unlock:
5258         rcu_read_unlock();
5259         return retval;
5260 }
5261
5262 /**
5263  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5264  * @pid: pid of the process.
5265  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5266  *
5267  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5268  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5269  *
5270  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5271  * an error code.
5272  */
5273 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5274                 struct timespec __user *, interval)
5275 {
5276         struct timespec64 t;
5277         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5278
5279         if (retval == 0)
5280                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5281
5282         return retval;
5283 }
5284
5285 #ifdef CONFIG_COMPAT
5286 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5287                        compat_pid_t, pid,
5288                        struct compat_timespec __user *, interval)
5289 {
5290         struct timespec64 t;
5291         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5292
5293         if (retval == 0)
5294                 retval = compat_put_timespec64(&t, interval);
5295         return retval;
5296 }
5297 #endif
5298
5299 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5300 {
5301         unsigned long free = 0;
5302         int ppid;
5303
5304         if (!try_get_task_stack(p))
5305                 return;
5306
5307         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5308
5309         if (p->state == TASK_RUNNING)
5310                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5311 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5312         free = stack_not_used(p);
5313 #endif
5314         ppid = 0;
5315         rcu_read_lock();
5316         if (pid_alive(p))
5317                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5318         rcu_read_unlock();
5319         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5320                 task_pid_nr(p), ppid,
5321                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5322
5323         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5324         show_stack(p, NULL);
5325         put_task_stack(p);
5326 }
5327 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5328
5329 static inline bool
5330 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5331 {
5332         /* no filter, everything matches */
5333         if (!state_filter)
5334                 return true;
5335
5336         /* filter, but doesn't match */
5337         if (!(p->state & state_filter))
5338                 return false;
5339
5340         /*
5341          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5342          * TASK_KILLABLE).
5343          */
5344         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5345                 return false;
5346
5347         return true;
5348 }
5349
5350
5351 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5352 {
5353         struct task_struct *g, *p;
5354
5355 #if BITS_PER_LONG == 32
5356         printk(KERN_INFO
5357                 "  task                PC stack   pid father\n");
5358 #else
5359         printk(KERN_INFO
5360                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5361 #endif
5362         rcu_read_lock();
5363         for_each_process_thread(g, p) {
5364                 /*
5365                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5366                  * console might take a lot of time:
5367                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5368                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5369                  * an IPI.
5370                  */
5371                 touch_nmi_watchdog();
5372                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5373                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5374                         sched_show_task(p);
5375         }
5376
5377 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5378         if (!state_filter)
5379                 sysrq_sched_debug_show();
5380 #endif
5381         rcu_read_unlock();
5382         /*
5383          * Only show locks if all tasks are dumped:
5384          */
5385         if (!state_filter)
5386                 debug_show_all_locks();
5387 }
5388
5389 /**
5390  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5391  * @idle: task in question
5392  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5393  *
5394  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5395  * flag, to make booting more robust.
5396  */
5397 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5398 {
5399         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5400         unsigned long flags;
5401
5402         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5403         raw_spin_lock(&rq->lock);
5404
5405         __sched_fork(0, idle);
5406         idle->state = TASK_RUNNING;
5407         idle->se.exec_start = sched_clock();
5408         idle->flags |= PF_IDLE;
5409
5410         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5411
5412 #ifdef CONFIG_SMP
5413         /*
5414          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5415          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5416          *
5417          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5418          */
5419         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5420 #endif
5421         /*
5422          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5423          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5424          * lockdep check in task_group() will fail.
5425          *
5426          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5427          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5428          *
5429          * Silence PROVE_RCU
5430          */
5431         rcu_read_lock();
5432         __set_task_cpu(idle, cpu);
5433         rcu_read_unlock();
5434
5435         rq->curr = rq->idle = idle;
5436         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5437 #ifdef CONFIG_SMP
5438         idle->on_cpu = 1;
5439 #endif
5440         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5441         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5442
5443         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5444         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5445
5446         /*
5447          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5448          */
5449         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5450         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5451         vtime_init_idle(idle, cpu);
5452 #ifdef CONFIG_SMP
5453         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5454 #endif
5455 }
5456
5457 #ifdef CONFIG_SMP
5458
5459 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5460                               const struct cpumask *trial)
5461 {
5462         int ret = 1;
5463
5464         if (!cpumask_weight(cur))
5465                 return ret;
5466
5467         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5468
5469         return ret;
5470 }
5471
5472 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5473                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5474 {
5475         int ret = 0;
5476
5477         /*
5478          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5479          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5480          * affinity and isolating such threads by their set of
5481          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5482          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5483          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5484          * before cpus_allowed may be changed.
5485          */
5486         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5487                 ret = -EINVAL;
5488                 goto out;
5489         }
5490
5491         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5492                                               cs_cpus_allowed))
5493                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5494
5495 out:
5496         return ret;
5497 }
5498
5499 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5500
5501 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5502 /* Migrate current task p to target_cpu */
5503 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5504 {
5505         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5506         int curr_cpu = task_cpu(p);
5507
5508         if (curr_cpu == target_cpu)
5509                 return 0;
5510
5511         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5512                 return -EINVAL;
5513
5514         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5515
5516         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5517         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5518 }
5519
5520 /*
5521  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5522  * tasks on the runqueues
5523  */
5524 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5525 {
5526         bool queued, running;
5527         struct rq_flags rf;
5528         struct rq *rq;
5529
5530         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5531         queued = task_on_rq_queued(p);
5532         running = task_current(rq, p);
5533
5534         if (queued)
5535                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5536         if (running)
5537                 put_prev_task(rq, p);
5538
5539         p->numa_preferred_nid = nid;
5540
5541         if (queued)
5542                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5543         if (running)
5544                 set_curr_task(rq, p);
5545         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5546 }
5547 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5548
5549 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5550 /*
5551  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5552  * offline.
5553  */
5554 void idle_task_exit(void)
5555 {
5556         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5557
5558         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5559
5560         if (mm != &init_mm) {
5561                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5562                 current->active_mm = &init_mm;
5563                 finish_arch_post_lock_switch();
5564         }
5565         mmdrop(mm);
5566 }
5567
5568 /*
5569  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5570  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5571  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5572  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5573  * calculation.
5574  *
5575  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5576  */
5577 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5578 {
5579         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5580         if (delta)
5581                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5582 }
5583
5584 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5585 {
5586 }
5587
5588 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5589         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5590 };
5591
5592 static struct task_struct fake_task = {
5593         /*
5594          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5595          */
5596         .prio = MAX_PRIO + 1,
5597         .sched_class = &fake_sched_class,
5598 };
5599
5600 /*
5601  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5602  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5603  *
5604  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5605  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5606  * because of lock validation efforts.
5607  */
5608 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5609 {
5610         struct rq *rq = dead_rq;
5611         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5612         struct rq_flags orf = *rf;
5613         int dest_cpu;
5614
5615         /*
5616          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5617          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5618          *
5619          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5620          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5621          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5622          * done here.
5623          */
5624         rq->stop = NULL;
5625
5626         /*
5627          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5628          * class method both need to have an up-to-date
5629          * value of rq->clock[_task]
5630          */
5631         update_rq_clock(rq);
5632
5633         for (;;) {
5634                 /*
5635                  * There's this thread running, bail when that's the only
5636                  * remaining thread:
5637                  */
5638                 if (rq->nr_running == 1)
5639                         break;
5640
5641                 /*
5642                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5643                  */
5644                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5645                 BUG_ON(!next);
5646                 put_prev_task(rq, next);
5647
5648                 /*
5649                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5650                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5651                  * stabilizes the mask.
5652                  *
5653                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5654                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5655                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5656                  */
5657                 rq_unlock(rq, rf);
5658                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5659                 rq_relock(rq, rf);
5660
5661                 /*
5662                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5663                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5664                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5665                  */
5666                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5667                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5668                         continue;
5669                 }
5670
5671                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5672                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5673                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5674                 if (rq != dead_rq) {
5675                         rq_unlock(rq, rf);
5676                         rq = dead_rq;
5677                         *rf = orf;
5678                         rq_relock(rq, rf);
5679                 }
5680                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5681         }
5682
5683         rq->stop = stop;
5684 }
5685 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5686
5687 void set_rq_online(struct rq *rq)
5688 {
5689         if (!rq->online) {
5690                 const struct sched_class *class;
5691
5692                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5693                 rq->online = 1;
5694
5695                 for_each_class(class) {
5696                         if (class->rq_online)
5697                                 class->rq_online(rq);
5698                 }
5699         }
5700 }
5701
5702 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5703 {
5704         if (rq->online) {
5705                 const struct sched_class *class;
5706
5707                 for_each_class(class) {
5708                         if (class->rq_offline)
5709                                 class->rq_offline(rq);
5710                 }
5711
5712                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5713                 rq->online = 0;
5714         }
5715 }
5716
5717 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5718 {
5719         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5720
5721         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5722 }
5723
5724 /*
5725  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5726  */
5727 static int num_cpus_frozen;
5728
5729 /*
5730  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5731  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5732  * around partition_sched_domains().
5733  *
5734  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5735  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5736  */
5737 static void cpuset_cpu_active(void)
5738 {
5739         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5740                 /*
5741                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5742                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5743                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5744                  * domain, ignoring cpusets.
5745                  */
5746                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5747                 if (--num_cpus_frozen)
5748                         return;
5749                 /*
5750                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5751                  * restore the original sched domains by considering the
5752                  * cpuset configurations.
5753                  */
5754                 cpuset_force_rebuild();
5755         }
5756         cpuset_update_active_cpus();
5757 }
5758
5759 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5760 {
5761         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5762                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5763                         return -EBUSY;
5764                 cpuset_update_active_cpus();
5765         } else {
5766                 num_cpus_frozen++;
5767                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5768         }
5769         return 0;
5770 }
5771
5772 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5773 {
5774         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5775         struct rq_flags rf;
5776
5777         set_cpu_active(cpu, true);
5778
5779         if (sched_smp_initialized) {
5780                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5781                 cpuset_cpu_active();
5782         }
5783
5784         /*
5785          * Put the rq online, if not already. This happens:
5786          *
5787          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5788          *    after all CPUs have been brought up.
5789          *
5790          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5791          *    domains.
5792          */
5793         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5794         if (rq->rd) {
5795                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5796                 set_rq_online(rq);
5797         }
5798         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5799
5800         update_max_interval();
5801
5802         return 0;
5803 }
5804
5805 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5806 {
5807         int ret;
5808
5809         set_cpu_active(cpu, false);
5810         /*
5811          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5812          * users of this state to go away such that all new such users will
5813          * observe it.
5814          *
5815          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5816          */
5817         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5818
5819         if (!sched_smp_initialized)
5820                 return 0;
5821
5822         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5823         if (ret) {
5824                 set_cpu_active(cpu, true);
5825                 return ret;
5826         }
5827         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5828         return 0;
5829 }
5830
5831 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5832 {
5833         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5834
5835         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5836         update_max_interval();
5837 }
5838
5839 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5840 {
5841         set_cpu_rq_start_time(cpu);
5842         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5843         sched_tick_start(cpu);
5844         return 0;
5845 }
5846
5847 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5848 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5849 {
5850         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5851         struct rq_flags rf;
5852
5853         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5854         sched_ttwu_pending();
5855         sched_tick_stop(cpu);
5856
5857         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5858         if (rq->rd) {
5859                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5860                 set_rq_offline(rq);
5861         }
5862         migrate_tasks(rq, &rf);
5863         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5864         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5865
5866         calc_load_migrate(rq);
5867         update_max_interval();
5868         nohz_balance_exit_idle(rq);
5869         hrtick_clear(rq);
5870         return 0;
5871 }
5872 #endif
5873
5874 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5875 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_smt_present);
5876
5877 static void sched_init_smt(void)
5878 {
5879         /*
5880          * We've enumerated all CPUs and will assume that if any CPU
5881          * has SMT siblings, CPU0 will too.
5882          */
5883         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(0)) > 1)
5884                 static_branch_enable(&sched_smt_present);
5885 }
5886 #else
5887 static inline void sched_init_smt(void) { }
5888 #endif
5889
5890 void __init sched_init_smp(void)
5891 {
5892         sched_init_numa();
5893
5894         /*
5895          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5896          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5897          * happen.
5898          */
5899         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5900         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5901         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5902
5903         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5904         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5905                 BUG();
5906         sched_init_granularity();
5907
5908         init_sched_rt_class();
5909         init_sched_dl_class();
5910
5911         sched_init_smt();
5912
5913         sched_smp_initialized = true;
5914 }
5915
5916 static int __init migration_init(void)
5917 {
5918         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5919         return 0;
5920 }
5921 early_initcall(migration_init);
5922
5923 #else
5924 void __init sched_init_smp(void)
5925 {
5926         sched_init_granularity();
5927 }
5928 #endif /* CONFIG_SMP */
5929
5930 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5931 {
5932         return in_lock_functions(addr) ||
5933                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5934                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5935 }
5936
5937 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5938 /*
5939  * Default task group.
5940  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5941  */
5942 struct task_group root_task_group;
5943 LIST_HEAD(task_groups);
5944
5945 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5946 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5947 #endif
5948
5949 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5950 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5951
5952 void __init sched_init(void)
5953 {
5954         int i, j;
5955         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5956
5957         sched_clock_init();
5958         wait_bit_init();
5959
5960 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5961         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5962 #endif
5963 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5964         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5965 #endif
5966         if (alloc_size) {
5967                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5968
5969 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5970                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5971                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5972
5973                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5974                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5975
5976 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5977 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5978                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5979                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5980
5981                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5982                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5983
5984 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5985         }
5986 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5987         for_each_possible_cpu(i) {
5988                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5989                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5990                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5991                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5992         }
5993 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
5994
5995         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5996         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5997
5998 #ifdef CONFIG_SMP
5999         init_defrootdomain();
6000 #endif
6001
6002 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6003         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6004                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6005 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6006
6007 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6008         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
6009
6010         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6011         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6012         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6013         autogroup_init(&init_task);
6014 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6015
6016         for_each_possible_cpu(i) {
6017                 struct rq *rq;
6018
6019                 rq = cpu_rq(i);
6020                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6021                 rq->nr_running = 0;
6022                 rq->calc_load_active = 0;
6023                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6024                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6025                 init_rt_rq(&rq->rt);
6026                 init_dl_rq(&rq->dl);
6027 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6028                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6029                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6030                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
6031                 /*
6032                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
6033                  *
6034                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6035                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
6036                  * system CPU resource is divided among the tasks of
6037                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6038                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6039                  * (se->load.weight).
6040                  *
6041                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6042                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6043                  * then A0's share of the CPU resource is:
6044                  *
6045                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6046                  *
6047                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6048                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6049                  */
6050                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6051                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6052 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6053
6054                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6055 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6056                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6057 #endif
6058
6059                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6060                         rq->cpu_load[j] = 0;
6061
6062 #ifdef CONFIG_SMP
6063                 rq->sd = NULL;
6064                 rq->rd = NULL;
6065                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6066                 rq->balance_callback = NULL;
6067                 rq->active_balance = 0;
6068                 rq->next_balance = jiffies;
6069                 rq->push_cpu = 0;
6070                 rq->cpu = i;
6071                 rq->online = 0;
6072                 rq->idle_stamp = 0;
6073                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6074                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6075
6076                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6077
6078                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6079 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6080                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6081                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6082                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6083 #endif
6084 #endif /* CONFIG_SMP */
6085                 hrtick_rq_init(rq);
6086                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6087         }
6088
6089         set_load_weight(&init_task, false);
6090
6091         /*
6092          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6093          */
6094         mmgrab(&init_mm);
6095         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6096
6097         /*
6098          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6099          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6100          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6101          * when this runqueue becomes "idle".
6102          */
6103         init_idle(current, smp_processor_id());
6104
6105         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6106
6107 #ifdef CONFIG_SMP
6108         idle_thread_set_boot_cpu();
6109         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
6110 #endif
6111         init_sched_fair_class();
6112
6113         init_schedstats();
6114
6115         scheduler_running = 1;
6116 }
6117
6118 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6119 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6120 {
6121         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6122
6123         return (nested == preempt_offset);
6124 }
6125
6126 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6127 {
6128         /*
6129          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6130          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6131          * otherwise we will destroy state.
6132          */
6133         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6134                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6135                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6136                         current->state,
6137                         (void *)current->task_state_change,
6138                         (void *)current->task_state_change);
6139
6140         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6141 }
6142 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6143
6144 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6145 {
6146         /* Ratelimiting timestamp: */
6147         static unsigned long prev_jiffy;
6148
6149         unsigned long preempt_disable_ip;
6150
6151         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6152         rcu_sleep_check();
6153
6154         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6155              !is_idle_task(current)) ||
6156             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6157             oops_in_progress)
6158                 return;
6159
6160         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6161                 return;
6162         prev_jiffy = jiffies;
6163
6164         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6165         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6166
6167         printk(KERN_ERR
6168                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6169                         file, line);
6170         printk(KERN_ERR
6171                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6172                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6173                         current->pid, current->comm);
6174
6175         if (task_stack_end_corrupted(current))
6176                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6177
6178         debug_show_held_locks(current);
6179         if (irqs_disabled())
6180                 print_irqtrace_events(current);
6181         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6182             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6183                 pr_err("Preemption disabled at:");
6184                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6185                 pr_cont("\n");
6186         }
6187         dump_stack();
6188         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6189 }
6190 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6191 #endif
6192
6193 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6194 void normalize_rt_tasks(void)
6195 {
6196         struct task_struct *g, *p;
6197         struct sched_attr attr = {
6198                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6199         };
6200
6201         read_lock(&tasklist_lock);
6202         for_each_process_thread(g, p) {
6203                 /*
6204                  * Only normalize user tasks:
6205                  */
6206                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6207                         continue;
6208
6209                 p->se.exec_start = 0;
6210                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6211                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6212                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6213
6214                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6215                         /*
6216                          * Renice negative nice level userspace
6217                          * tasks back to 0:
6218                          */
6219                         if (task_nice(p) < 0)
6220                                 set_user_nice(p, 0);
6221                         continue;
6222                 }
6223
6224                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6225         }
6226         read_unlock(&tasklist_lock);
6227 }
6228
6229 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6230
6231 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6232 /*
6233  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6234  *
6235  * They can only be called when the whole system has been
6236  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6237  * activity can take place. Using them for anything else would
6238  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6239  * under any other configuration.
6240  */
6241
6242 /**
6243  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6244  * @cpu: the processor in question.
6245  *
6246  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6247  *
6248  * Return: The current task for @cpu.
6249  */
6250 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6251 {
6252         return cpu_curr(cpu);
6253 }
6254
6255 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6256
6257 #ifdef CONFIG_IA64
6258 /**
6259  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6260  * @cpu: the processor in question.
6261  * @p: the task pointer to set.
6262  *
6263  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6264  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6265  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6266  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6267  * and caller must save the original value of the current task (see
6268  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6269  * re-starting the system.
6270  *
6271  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6272  */
6273 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6274 {
6275         cpu_curr(cpu) = p;
6276 }
6277
6278 #endif
6279
6280 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6281 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6282 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6283
6284 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6285 {
6286         free_fair_sched_group(tg);
6287         free_rt_sched_group(tg);
6288         autogroup_free(tg);
6289         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6290 }
6291
6292 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6293 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6294 {
6295         struct task_group *tg;
6296
6297         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6298         if (!tg)
6299                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6300
6301         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6302                 goto err;
6303
6304         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6305                 goto err;
6306
6307         return tg;
6308
6309 err:
6310         sched_free_group(tg);
6311         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6312 }
6313
6314 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6315 {
6316         unsigned long flags;
6317
6318         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6319         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6320
6321         /* Root should already exist: */
6322         WARN_ON(!parent);
6323
6324         tg->parent = parent;
6325         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6326         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6327         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6328
6329         online_fair_sched_group(tg);
6330 }
6331
6332 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6333 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6334 {
6335         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6336         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6337 }
6338
6339 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6340 {
6341         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6342         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6343 }
6344
6345 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6346 {
6347         unsigned long flags;
6348
6349         /* End participation in shares distribution: */
6350         unregister_fair_sched_group(tg);
6351
6352         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6353         list_del_rcu(&tg->list);
6354         list_del_rcu(&tg->siblings);
6355         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6356 }
6357
6358 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6359 {
6360         struct task_group *tg;
6361
6362         /*
6363          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6364          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6365          * to prevent lockdep warnings.
6366          */
6367         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6368                           struct task_group, css);
6369         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6370         tsk->sched_task_group = tg;
6371
6372 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6373         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6374                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6375         else
6376 #endif
6377                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6378 }
6379
6380 /*
6381  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6382  *
6383  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6384  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6385  * its new group.
6386  */
6387 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6388 {
6389         int queued, running, queue_flags =
6390                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6391         struct rq_flags rf;
6392         struct rq *rq;
6393
6394         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6395         update_rq_clock(rq);
6396
6397         running = task_current(rq, tsk);
6398         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6399
6400         if (queued)
6401                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6402         if (running)
6403                 put_prev_task(rq, tsk);
6404
6405         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6406
6407         if (queued)
6408                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6409         if (running)
6410                 set_curr_task(rq, tsk);
6411
6412         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6413 }
6414
6415 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6416 {
6417         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6418 }
6419
6420 static struct cgroup_subsys_state *
6421 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6422 {
6423         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6424         struct task_group *tg;
6425
6426         if (!parent) {
6427                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6428                 return &root_task_group.css;
6429         }
6430
6431         tg = sched_create_group(parent);
6432         if (IS_ERR(tg))
6433                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6434
6435         return &tg->css;
6436 }
6437
6438 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6439 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6440 {
6441         struct task_group *tg = css_tg(css);
6442         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6443
6444         if (parent)
6445                 sched_online_group(tg, parent);
6446         return 0;
6447 }
6448
6449 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6450 {
6451         struct task_group *tg = css_tg(css);
6452
6453         sched_offline_group(tg);
6454 }
6455
6456 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6457 {
6458         struct task_group *tg = css_tg(css);
6459
6460         /*
6461          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6462          */
6463         sched_free_group(tg);
6464 }
6465
6466 /*
6467  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6468  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6469  */
6470 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6471 {
6472         struct rq_flags rf;
6473         struct rq *rq;
6474
6475         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6476
6477         update_rq_clock(rq);
6478         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6479
6480         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6481 }
6482
6483 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6484 {
6485         struct task_struct *task;
6486         struct cgroup_subsys_state *css;
6487         int ret = 0;
6488
6489         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6490 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6491                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6492                         return -EINVAL;
6493 #else
6494                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6495                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6496                         return -EINVAL;
6497 #endif
6498                 /*
6499                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6500                  * running, we're sure to observe its full state.
6501                  */
6502                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6503                 /*
6504                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6505                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6506                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6507                  */
6508                 if (task->state == TASK_NEW)
6509                         ret = -EINVAL;
6510                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6511
6512                 if (ret)
6513                         break;
6514         }
6515         return ret;
6516 }
6517
6518 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6519 {
6520         struct task_struct *task;
6521         struct cgroup_subsys_state *css;
6522
6523         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6524                 sched_move_task(task);
6525 }
6526
6527 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6528 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6529                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6530 {
6531         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6532 }
6533
6534 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6535                                struct cftype *cft)
6536 {
6537         struct task_group *tg = css_tg(css);
6538
6539         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6540 }
6541
6542 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6543 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6544
6545 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6546 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6547
6548 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6549
6550 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6551 {
6552         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6553         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6554
6555         if (tg == &root_task_group)
6556                 return -EINVAL;
6557
6558         /*
6559          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6560          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6561          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6562          */
6563         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6564                 return -EINVAL;
6565
6566         /*
6567          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6568          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6569          * feasibility.
6570          */
6571         if (period > max_cfs_quota_period)
6572                 return -EINVAL;
6573
6574         /*
6575          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6576          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6577          */
6578         get_online_cpus();
6579         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6580         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6581         if (ret)
6582                 goto out_unlock;
6583
6584         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6585         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6586         /*
6587          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6588          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6589          */
6590         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6591                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6592         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6593         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6594         cfs_b->quota = quota;
6595
6596         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6597
6598         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6599         if (runtime_enabled)
6600                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6601
6602         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6603
6604         for_each_online_cpu(i) {
6605                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6606                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6607                 struct rq_flags rf;
6608
6609                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6610                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6611                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6612
6613                 if (cfs_rq->throttled)
6614                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6615                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6616         }
6617         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6618                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6619 out_unlock:
6620         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6621         put_online_cpus();
6622
6623         return ret;
6624 }
6625
6626 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6627 {
6628         u64 quota, period;
6629
6630         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6631         if (cfs_quota_us < 0)
6632                 quota = RUNTIME_INF;
6633         else
6634                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6635
6636         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6637 }
6638
6639 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6640 {
6641         u64 quota_us;
6642
6643         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6644                 return -1;
6645
6646         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6647         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6648
6649         return quota_us;
6650 }
6651
6652 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6653 {
6654         u64 quota, period;
6655
6656         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6657         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6658
6659         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6660 }
6661
6662 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6663 {
6664         u64 cfs_period_us;
6665
6666         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6667         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6668
6669         return cfs_period_us;
6670 }
6671
6672 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6673                                   struct cftype *cft)
6674 {
6675         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6676 }
6677
6678 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6679                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6680 {
6681         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6682 }
6683
6684 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6685                                    struct cftype *cft)
6686 {
6687         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6688 }
6689
6690 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6691                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6692 {
6693         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6694 }
6695
6696 struct cfs_schedulable_data {
6697         struct task_group *tg;
6698         u64 period, quota;
6699 };
6700
6701 /*
6702  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6703  * note: units are usecs
6704  */
6705 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6706                                struct cfs_schedulable_data *d)
6707 {
6708         u64 quota, period;
6709
6710         if (tg == d->tg) {
6711                 period = d->period;
6712                 quota = d->quota;
6713         } else {
6714                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6715                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6716         }
6717
6718         /* note: these should typically be equivalent */
6719         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6720                 return RUNTIME_INF;
6721
6722         return to_ratio(period, quota);
6723 }
6724
6725 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6726 {
6727         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6728         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6729         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6730
6731         if (!tg->parent) {
6732                 quota = RUNTIME_INF;
6733         } else {
6734                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6735
6736                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6737                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6738
6739                 /*
6740                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6741                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6742                  * limit is set:
6743                  */
6744                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6745                         quota = min(quota, parent_quota);
6746                 } else {
6747                         if (quota == RUNTIME_INF)
6748                                 quota = parent_quota;
6749                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6750                                 return -EINVAL;
6751                 }
6752         }
6753         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6754
6755         return 0;
6756 }
6757
6758 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6759 {
6760         int ret;
6761         struct cfs_schedulable_data data = {
6762                 .tg = tg,
6763                 .period = period,
6764                 .quota = quota,
6765         };
6766
6767         if (quota != RUNTIME_INF) {
6768                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6769                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6770         }
6771
6772         rcu_read_lock();
6773         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6774         rcu_read_unlock();
6775
6776         return ret;
6777 }
6778
6779 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6780 {
6781         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6782         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6783
6784         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6785         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6786         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6787
6788         return 0;
6789 }
6790 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6791 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6792
6793 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6794 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6795                                 struct cftype *cft, s64 val)
6796 {
6797         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6798 }
6799
6800 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6801                                struct cftype *cft)
6802 {
6803         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6804 }
6805
6806 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6807                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6808 {
6809         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6810 }
6811
6812 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6813                                    struct cftype *cft)
6814 {
6815         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6816 }
6817 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6818
6819 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6820 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6821         {
6822                 .name = "shares",
6823                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6824                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6825         },
6826 #endif
6827 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6828         {
6829                 .name = "cfs_quota_us",
6830                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6831                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6832         },
6833         {
6834                 .name = "cfs_period_us",
6835                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6836                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6837         },
6838         {
6839                 .name = "stat",
6840                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6841         },
6842 #endif
6843 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6844         {
6845                 .name = "rt_runtime_us",
6846                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6847                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6848         },
6849         {
6850                 .name = "rt_period_us",
6851                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6852                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6853         },
6854 #endif
6855         { }     /* Terminate */
6856 };
6857
6858 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6859                                struct cgroup_subsys_state *css)
6860 {
6861 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6862         {
6863                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6864                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6865                 u64 throttled_usec;
6866
6867                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6868                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6869
6870                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6871                            "nr_throttled %d\n"
6872                            "throttled_usec %llu\n",
6873                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6874                            throttled_usec);
6875         }
6876 #endif
6877         return 0;
6878 }
6879
6880 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6881 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6882                                struct cftype *cft)
6883 {
6884         struct task_group *tg = css_tg(css);
6885         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6886
6887         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6888 }
6889
6890 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6891                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6892 {
6893         /*
6894          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6895          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6896          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6897          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6898          * the original value over the entire range.
6899          */
6900         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6901                 return -ERANGE;
6902
6903         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6904
6905         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6906 }
6907
6908 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6909                                     struct cftype *cft)
6910 {
6911         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6912         int last_delta = INT_MAX;
6913         int prio, delta;
6914
6915         /* find the closest nice value to the current weight */
6916         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6917                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6918                 if (delta >= last_delta)
6919                         break;
6920                 last_delta = delta;
6921         }
6922
6923         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6924 }
6925
6926 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6927                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6928 {
6929         unsigned long weight;
6930         int idx;
6931
6932         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6933                 return -ERANGE;
6934
6935         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
6936         idx = array_index_nospec(idx, 40);
6937         weight = sched_prio_to_weight[idx];
6938
6939         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6940 }
6941 #endif
6942
6943 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6944                                                   long period, long quota)
6945 {
6946         if (quota < 0)
6947                 seq_puts(sf, "max");
6948         else
6949                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6950
6951         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6952 }
6953
6954 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6955 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6956                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6957 {
6958         char tok[21];   /* U64_MAX */
6959
6960         if (!sscanf(buf, "%s %llu", tok, periodp))
6961                 return -EINVAL;
6962
6963         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6964
6965         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6966                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6967         else if (!strcmp(tok, "max"))
6968                 *quotap = RUNTIME_INF;
6969         else
6970                 return -EINVAL;
6971
6972         return 0;
6973 }
6974
6975 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6976 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6977 {
6978         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6979
6980         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
6981         return 0;
6982 }
6983
6984 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6985                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6986 {
6987         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
6988         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
6989         u64 quota;
6990         int ret;
6991
6992         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
6993         if (!ret)
6994                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6995         return ret ?: nbytes;
6996 }
6997 #endif
6998
6999 static struct cftype cpu_files[] = {
7000 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7001         {
7002                 .name = "weight",
7003                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7004                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
7005                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
7006         },
7007         {
7008                 .name = "weight.nice",
7009                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7010                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
7011                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
7012         },
7013 #endif
7014 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7015         {
7016                 .name = "max",
7017                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7018                 .seq_show = cpu_max_show,
7019                 .write = cpu_max_write,
7020         },
7021 #endif
7022         { }     /* terminate */
7023 };
7024
7025 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7026         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7027         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7028         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7029         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7030         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7031         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7032         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7033         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7034         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7035         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7036         .early_init     = true,
7037         .threaded       = true,
7038 };
7039
7040 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7041
7042 void dump_cpu_task(int cpu)
7043 {
7044         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7045         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7046 }
7047
7048 /*
7049  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7050  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7051  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7052  * that remained on nice 0.
7053  *
7054  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7055  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7056  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7057  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7058  * the relative distance between them is ~25%.)
7059  */
7060 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7061  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7062  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7063  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7064  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7065  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7066  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7067  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7068  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7069 };
7070
7071 /*
7072  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7073  *
7074  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7075  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7076  * into multiplications:
7077  */
7078 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7079  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7080  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7081  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7082  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7083  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7084  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7085  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7086  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7087 };
7088
7089 #undef CREATE_TRACE_POINTS