Merge tag 'drm-misc-fixes-2021-08-12' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm-misc...
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #define CREATE_TRACE_POINTS
10 #include <trace/events/sched.h>
11 #undef CREATE_TRACE_POINTS
12
13 #include "sched.h"
14
15 #include <linux/nospec.h>
16
17 #include <linux/kcov.h>
18 #include <linux/scs.h>
19
20 #include <asm/switch_to.h>
21 #include <asm/tlb.h>
22
23 #include "../workqueue_internal.h"
24 #include "../../fs/io-wq.h"
25 #include "../smpboot.h"
26
27 #include "pelt.h"
28 #include "smp.h"
29
30 /*
31  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
32  * associated with them) to allow external modules to probe them.
33  */
34 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
35 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
39 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
44
45 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
46
47 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
48 /*
49  * Debugging: various feature bits
50  *
51  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
52  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
53  * at compile time and compiler optimization based on features default.
54  */
55 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
56         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
57 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
58 #include "features.h"
59         0;
60 #undef SCHED_FEAT
61
62 /*
63  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
64  * LATENCY_WARN is enabled).
65  *
66  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
67  * per boot.
68  */
69 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
70 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
71 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
72
73 /*
74  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
75  * Limited because this is done with IRQs disabled.
76  */
77 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
78
79 /*
80  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
81  * default: 1s
82  */
83 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
84
85 __read_mostly int scheduler_running;
86
87 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
88
89 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
90
91 /* kernel prio, less is more */
92 static inline int __task_prio(struct task_struct *p)
93 {
94         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
95                 return -2;
96
97         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
98                 return p->prio; /* [-1, 99] */
99
100         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
101                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
102
103         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
104 }
105
106 /*
107  * l(a,b)
108  * le(a,b) := !l(b,a)
109  * g(a,b)  := l(b,a)
110  * ge(a,b) := !l(a,b)
111  */
112
113 /* real prio, less is less */
114 static inline bool prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool in_fi)
115 {
116
117         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
118
119         if (-pa < -pb)
120                 return true;
121
122         if (-pb < -pa)
123                 return false;
124
125         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
126                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
127
128         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
129                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
130
131         return false;
132 }
133
134 static inline bool __sched_core_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
135 {
136         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
137                 return true;
138
139         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
140                 return false;
141
142         /* flip prio, so high prio is leftmost */
143         if (prio_less(b, a, task_rq(a)->core->core_forceidle))
144                 return true;
145
146         return false;
147 }
148
149 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
150
151 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
152 {
153         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
154 }
155
156 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
157 {
158         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
159         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
160
161         if (cookie < p->core_cookie)
162                 return -1;
163
164         if (cookie > p->core_cookie)
165                 return 1;
166
167         return 0;
168 }
169
170 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
171 {
172         rq->core->core_task_seq++;
173
174         if (!p->core_cookie)
175                 return;
176
177         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
178 }
179
180 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
181 {
182         rq->core->core_task_seq++;
183
184         if (!sched_core_enqueued(p))
185                 return;
186
187         rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
188         RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
189 }
190
191 /*
192  * Find left-most (aka, highest priority) task matching @cookie.
193  */
194 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
195 {
196         struct rb_node *node;
197
198         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
199         /*
200          * The idle task always matches any cookie!
201          */
202         if (!node)
203                 return idle_sched_class.pick_task(rq);
204
205         return __node_2_sc(node);
206 }
207
208 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
209 {
210         struct rb_node *node = &p->core_node;
211
212         node = rb_next(node);
213         if (!node)
214                 return NULL;
215
216         p = container_of(node, struct task_struct, core_node);
217         if (p->core_cookie != cookie)
218                 return NULL;
219
220         return p;
221 }
222
223 /*
224  * Magic required such that:
225  *
226  *      raw_spin_rq_lock(rq);
227  *      ...
228  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
229  *
230  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
231  * always agree on what rq has what lock.
232  *
233  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
234  */
235
236 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
237 static atomic_t sched_core_count;
238 static struct cpumask sched_core_mask;
239
240 static void __sched_core_flip(bool enabled)
241 {
242         int cpu, t, i;
243
244         cpus_read_lock();
245
246         /*
247          * Toggle the online cores, one by one.
248          */
249         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
250         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
251                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
252
253                 i = 0;
254                 local_irq_disable();
255                 for_each_cpu(t, smt_mask) {
256                         /* supports up to SMT8 */
257                         raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
258                 }
259
260                 for_each_cpu(t, smt_mask)
261                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
262
263                 for_each_cpu(t, smt_mask)
264                         raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
265                 local_irq_enable();
266
267                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
268         }
269
270         /*
271          * Toggle the offline CPUs.
272          */
273         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_possible_mask);
274         cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, cpu_online_mask);
275
276         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask)
277                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
278
279         cpus_read_unlock();
280 }
281
282 static void sched_core_assert_empty(void)
283 {
284         int cpu;
285
286         for_each_possible_cpu(cpu)
287                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
288 }
289
290 static void __sched_core_enable(void)
291 {
292         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
293         /*
294          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
295          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
296          */
297         synchronize_rcu();
298         __sched_core_flip(true);
299         sched_core_assert_empty();
300 }
301
302 static void __sched_core_disable(void)
303 {
304         sched_core_assert_empty();
305         __sched_core_flip(false);
306         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
307 }
308
309 void sched_core_get(void)
310 {
311         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
312                 return;
313
314         mutex_lock(&sched_core_mutex);
315         if (!atomic_read(&sched_core_count))
316                 __sched_core_enable();
317
318         smp_mb__before_atomic();
319         atomic_inc(&sched_core_count);
320         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
321 }
322
323 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
324 {
325         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
326                 __sched_core_disable();
327                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
328         }
329 }
330
331 void sched_core_put(void)
332 {
333         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
334
335         /*
336          * "There can be only one"
337          *
338          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
339          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
340          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
341          */
342         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
343                 schedule_work(&_work);
344 }
345
346 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
347
348 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
349 static inline void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
350
351 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
352
353 /*
354  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
355  * default: 0.95s
356  */
357 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
358
359
360 /*
361  * Serialization rules:
362  *
363  * Lock order:
364  *
365  *   p->pi_lock
366  *     rq->lock
367  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
368  *
369  *  rq1->lock
370  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
371  *
372  * Regular state:
373  *
374  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
375  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
376  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
377  * to run next.
378  *
379  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
380  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
381  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
382  * ttwu_queue_wakelist() ]
383  *
384  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
385  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
386  *
387  * Special state:
388  *
389  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
390  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
391  * stable while holding either lock:
392  *
393  *  - sched_setaffinity()/
394  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
395  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
396  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
397  *                              p->se.load, p->rt_priority,
398  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
399  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
400  *  - sched_move_task()/
401  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
402  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
403  *
404  * p->state <- TASK_*:
405  *
406  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
407  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
408  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
409  *   concurrent self.
410  *
411  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
412  *
413  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
414  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
415  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
416  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
417  *
418  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
419  *
420  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
421  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
422  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
423  *
424  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
425  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
426  *
427  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
428  *
429  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
430  *
431  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
432  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
433  *
434  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
435  *
436  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
437  *
438  *  - for migration called under rq->lock:
439  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
440  *
441  *    o move_queued_task()
442  *    o detach_task()
443  *
444  *  - for migration called under double_rq_lock():
445  *
446  *    o __migrate_swap_task()
447  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
448  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
449  *    o dl_task_offline_migration()
450  *
451  */
452
453 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
454 {
455         raw_spinlock_t *lock;
456
457         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
458         preempt_disable();
459         if (sched_core_disabled()) {
460                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
461                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
462                 preempt_enable_no_resched();
463                 return;
464         }
465
466         for (;;) {
467                 lock = __rq_lockp(rq);
468                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
469                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
470                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
471                         preempt_enable_no_resched();
472                         return;
473                 }
474                 raw_spin_unlock(lock);
475         }
476 }
477
478 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
479 {
480         raw_spinlock_t *lock;
481         bool ret;
482
483         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
484         preempt_disable();
485         if (sched_core_disabled()) {
486                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
487                 preempt_enable();
488                 return ret;
489         }
490
491         for (;;) {
492                 lock = __rq_lockp(rq);
493                 ret = raw_spin_trylock(lock);
494                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
495                         preempt_enable();
496                         return ret;
497                 }
498                 raw_spin_unlock(lock);
499         }
500 }
501
502 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
503 {
504         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
505 }
506
507 #ifdef CONFIG_SMP
508 /*
509  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
510  */
511 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
512 {
513         lockdep_assert_irqs_disabled();
514
515         if (rq_order_less(rq2, rq1))
516                 swap(rq1, rq2);
517
518         raw_spin_rq_lock(rq1);
519         if (__rq_lockp(rq1) == __rq_lockp(rq2))
520                 return;
521
522         raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
523 }
524 #endif
525
526 /*
527  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
528  */
529 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
530         __acquires(rq->lock)
531 {
532         struct rq *rq;
533
534         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
535
536         for (;;) {
537                 rq = task_rq(p);
538                 raw_spin_rq_lock(rq);
539                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
540                         rq_pin_lock(rq, rf);
541                         return rq;
542                 }
543                 raw_spin_rq_unlock(rq);
544
545                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
546                         cpu_relax();
547         }
548 }
549
550 /*
551  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
552  */
553 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
554         __acquires(p->pi_lock)
555         __acquires(rq->lock)
556 {
557         struct rq *rq;
558
559         for (;;) {
560                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
561                 rq = task_rq(p);
562                 raw_spin_rq_lock(rq);
563                 /*
564                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
565                  *
566                  *      ACQUIRE (rq->lock)
567                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
568                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
569                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
570                  *                                      [L] ->on_rq
571                  *      RELEASE (rq->lock)
572                  *
573                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
574                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
575                  *
576                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
577                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
578                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
579                  */
580                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
581                         rq_pin_lock(rq, rf);
582                         return rq;
583                 }
584                 raw_spin_rq_unlock(rq);
585                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
586
587                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
588                         cpu_relax();
589         }
590 }
591
592 /*
593  * RQ-clock updating methods:
594  */
595
596 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
597 {
598 /*
599  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
600  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
601  */
602         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
603
604 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
605         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
606
607         /*
608          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
609          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
610          * {soft,}irq region.
611          *
612          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
613          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
614          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
615          * monotonic.
616          *
617          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
618          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
619          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
620          * atomic ops.
621          */
622         if (irq_delta > delta)
623                 irq_delta = delta;
624
625         rq->prev_irq_time += irq_delta;
626         delta -= irq_delta;
627 #endif
628 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
629         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
630                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
631                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
632
633                 if (unlikely(steal > delta))
634                         steal = delta;
635
636                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
637                 delta -= steal;
638         }
639 #endif
640
641         rq->clock_task += delta;
642
643 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
644         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
645                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
646 #endif
647         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
648 }
649
650 void update_rq_clock(struct rq *rq)
651 {
652         s64 delta;
653
654         lockdep_assert_rq_held(rq);
655
656         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
657                 return;
658
659 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
660         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
661                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
662         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
663 #endif
664
665         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
666         if (delta < 0)
667                 return;
668         rq->clock += delta;
669         update_rq_clock_task(rq, delta);
670 }
671
672 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
673 /*
674  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
675  */
676
677 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
678 {
679         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
680                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
681 }
682
683 /*
684  * High-resolution timer tick.
685  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
686  */
687 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
688 {
689         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
690         struct rq_flags rf;
691
692         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
693
694         rq_lock(rq, &rf);
695         update_rq_clock(rq);
696         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
697         rq_unlock(rq, &rf);
698
699         return HRTIMER_NORESTART;
700 }
701
702 #ifdef CONFIG_SMP
703
704 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
705 {
706         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
707         ktime_t time = rq->hrtick_time;
708
709         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
710 }
711
712 /*
713  * called from hardirq (IPI) context
714  */
715 static void __hrtick_start(void *arg)
716 {
717         struct rq *rq = arg;
718         struct rq_flags rf;
719
720         rq_lock(rq, &rf);
721         __hrtick_restart(rq);
722         rq_unlock(rq, &rf);
723 }
724
725 /*
726  * Called to set the hrtick timer state.
727  *
728  * called with rq->lock held and irqs disabled
729  */
730 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
731 {
732         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
733         s64 delta;
734
735         /*
736          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
737          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
738          */
739         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
740         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
741
742         if (rq == this_rq())
743                 __hrtick_restart(rq);
744         else
745                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
746 }
747
748 #else
749 /*
750  * Called to set the hrtick timer state.
751  *
752  * called with rq->lock held and irqs disabled
753  */
754 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
755 {
756         /*
757          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
758          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
759          */
760         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
761         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
762                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
768 {
769 #ifdef CONFIG_SMP
770         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
771 #endif
772         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
773         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
774 }
775 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
776 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
777 {
778 }
779
780 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
781 {
782 }
783 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
784
785 /*
786  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
787  */
788 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
789         ({                                                              \
790                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
791                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
792                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
793                                                                         \
794                 for (;;) {                                              \
795                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
796                         if (_old == _val)                               \
797                                 break;                                  \
798                         _val = _old;                                    \
799                 }                                                       \
800         _old;                                                           \
801 })
802
803 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
804 /*
805  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
806  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
807  * spurious IPIs.
808  */
809 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
810 {
811         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
812         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
813 }
814
815 /*
816  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
817  *
818  * If this returns true, then the idle task promises to call
819  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
820  */
821 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
822 {
823         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
824         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
825
826         for (;;) {
827                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
828                         return false;
829                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
830                         return true;
831                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
832                 if (old == val)
833                         break;
834                 val = old;
835         }
836         return true;
837 }
838
839 #else
840 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
841 {
842         set_tsk_need_resched(p);
843         return true;
844 }
845
846 #ifdef CONFIG_SMP
847 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
848 {
849         return false;
850 }
851 #endif
852 #endif
853
854 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
855 {
856         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
857
858         /*
859          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
860          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
861          * wakeup due to that.
862          *
863          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
864          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
865          */
866         smp_mb__before_atomic();
867         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
868                 return false;
869
870         /*
871          * The head is context local, there can be no concurrency.
872          */
873         *head->lastp = node;
874         head->lastp = &node->next;
875         return true;
876 }
877
878 /**
879  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
880  * @head: the wake_q_head to add @task to
881  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
882  *
883  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
884  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
885  * instantly.
886  *
887  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
888  * must be ready to be woken at this location.
889  */
890 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
891 {
892         if (__wake_q_add(head, task))
893                 get_task_struct(task);
894 }
895
896 /**
897  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
898  * @head: the wake_q_head to add @task to
899  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
900  *
901  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
902  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
903  * instantly.
904  *
905  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
906  * must be ready to be woken at this location.
907  *
908  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
909  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
910  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
911  * queued for wakeup.
912  */
913 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
914 {
915         if (!__wake_q_add(head, task))
916                 put_task_struct(task);
917 }
918
919 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
920 {
921         struct wake_q_node *node = head->first;
922
923         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
924                 struct task_struct *task;
925
926                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
927                 /* Task can safely be re-inserted now: */
928                 node = node->next;
929                 task->wake_q.next = NULL;
930
931                 /*
932                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
933                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
934                  */
935                 wake_up_process(task);
936                 put_task_struct(task);
937         }
938 }
939
940 /*
941  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
942  *
943  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
944  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
945  * the target CPU.
946  */
947 void resched_curr(struct rq *rq)
948 {
949         struct task_struct *curr = rq->curr;
950         int cpu;
951
952         lockdep_assert_rq_held(rq);
953
954         if (test_tsk_need_resched(curr))
955                 return;
956
957         cpu = cpu_of(rq);
958
959         if (cpu == smp_processor_id()) {
960                 set_tsk_need_resched(curr);
961                 set_preempt_need_resched();
962                 return;
963         }
964
965         if (set_nr_and_not_polling(curr))
966                 smp_send_reschedule(cpu);
967         else
968                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
969 }
970
971 void resched_cpu(int cpu)
972 {
973         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
974         unsigned long flags;
975
976         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
977         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
978                 resched_curr(rq);
979         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
980 }
981
982 #ifdef CONFIG_SMP
983 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
984 /*
985  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
986  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
987  *
988  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
989  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
990  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
991  */
992 int get_nohz_timer_target(void)
993 {
994         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
995         struct sched_domain *sd;
996
997         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER)) {
998                 if (!idle_cpu(cpu))
999                         return cpu;
1000                 default_cpu = cpu;
1001         }
1002
1003         rcu_read_lock();
1004         for_each_domain(cpu, sd) {
1005                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd),
1006                         housekeeping_cpumask(HK_FLAG_TIMER)) {
1007                         if (cpu == i)
1008                                 continue;
1009
1010                         if (!idle_cpu(i)) {
1011                                 cpu = i;
1012                                 goto unlock;
1013                         }
1014                 }
1015         }
1016
1017         if (default_cpu == -1)
1018                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
1019         cpu = default_cpu;
1020 unlock:
1021         rcu_read_unlock();
1022         return cpu;
1023 }
1024
1025 /*
1026  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1027  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1028  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1029  * idle system the next event might even be infinite time into the
1030  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1031  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1032  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1033  * wheel for the next timer event.
1034  */
1035 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1036 {
1037         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1038
1039         if (cpu == smp_processor_id())
1040                 return;
1041
1042         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1043                 smp_send_reschedule(cpu);
1044         else
1045                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1046 }
1047
1048 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1049 {
1050         /*
1051          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1052          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1053          * If needed we can still optimize that later with an
1054          * empty IRQ.
1055          */
1056         if (cpu_is_offline(cpu))
1057                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1058         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1059                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1060                     tick_nohz_tick_stopped())
1061                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1062                 return true;
1063         }
1064
1065         return false;
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1070  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1071  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1072  */
1073 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1074 {
1075         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1076                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1077 }
1078
1079 static void nohz_csd_func(void *info)
1080 {
1081         struct rq *rq = info;
1082         int cpu = cpu_of(rq);
1083         unsigned int flags;
1084
1085         /*
1086          * Release the rq::nohz_csd.
1087          */
1088         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1089         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1090
1091         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1092         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1093                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1094                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1095         }
1096 }
1097
1098 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1099
1100 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1101 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1102 {
1103         int fifo_nr_running;
1104
1105         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1106         if (rq->dl.dl_nr_running)
1107                 return false;
1108
1109         /*
1110          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1111          * actual RR behaviour.
1112          */
1113         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1114                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1115                         return true;
1116                 else
1117                         return false;
1118         }
1119
1120         /*
1121          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1122          * forced preemption between FIFO tasks.
1123          */
1124         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1125         if (fifo_nr_running)
1126                 return true;
1127
1128         /*
1129          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1130          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1131          * preemption.
1132          */
1133         if (rq->nr_running > 1)
1134                 return false;
1135
1136         return true;
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1139 #endif /* CONFIG_SMP */
1140
1141 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1142                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1143 /*
1144  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1145  * node and @up when leaving it for the final time.
1146  *
1147  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1148  */
1149 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1150                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1151 {
1152         struct task_group *parent, *child;
1153         int ret;
1154
1155         parent = from;
1156
1157 down:
1158         ret = (*down)(parent, data);
1159         if (ret)
1160                 goto out;
1161         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1162                 parent = child;
1163                 goto down;
1164
1165 up:
1166                 continue;
1167         }
1168         ret = (*up)(parent, data);
1169         if (ret || parent == from)
1170                 goto out;
1171
1172         child = parent;
1173         parent = parent->parent;
1174         if (parent)
1175                 goto up;
1176 out:
1177         return ret;
1178 }
1179
1180 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1181 {
1182         return 0;
1183 }
1184 #endif
1185
1186 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1187 {
1188         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1189         struct load_weight *load = &p->se.load;
1190
1191         /*
1192          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1193          */
1194         if (task_has_idle_policy(p)) {
1195                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1196                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1197                 return;
1198         }
1199
1200         /*
1201          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1202          * weight
1203          */
1204         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1205                 reweight_task(p, prio);
1206         } else {
1207                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1208                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1209         }
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1213 /*
1214  * Serializes updates of utilization clamp values
1215  *
1216  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1217  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1218  * support enqueue/dequeue operations.
1219  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1220  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1221  * updates or API abuses.
1222  */
1223 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1224
1225 /* Max allowed minimum utilization */
1226 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1227
1228 /* Max allowed maximum utilization */
1229 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1230
1231 /*
1232  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1233  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1234  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1235  *
1236  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1237  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1238  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1239  * battery life.
1240  *
1241  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1242  *
1243  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1244  * above.
1245  */
1246 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1247
1248 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1249 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1250
1251 /*
1252  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1253  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1254  * enqueue/dequeue_task().
1255  *
1256  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1257  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1258  *
1259  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1260  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1261  * functionality.
1262  *
1263  * The knobs that would enable this static key are:
1264  *
1265  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1266  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1267  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1268  */
1269 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1270
1271 /* Integer rounded range for each bucket */
1272 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1273
1274 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1275         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1276
1277 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1278 {
1279         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1280 }
1281
1282 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1283 {
1284         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1285                 return 0;
1286         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1287 }
1288
1289 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1290                                  unsigned int value, bool user_defined)
1291 {
1292         uc_se->value = value;
1293         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1294         uc_se->user_defined = user_defined;
1295 }
1296
1297 static inline unsigned int
1298 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1299                   unsigned int clamp_value)
1300 {
1301         /*
1302          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1303          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1304          * max-clamp.
1305          */
1306         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1307                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1308                 return clamp_value;
1309         }
1310
1311         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1312 }
1313
1314 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1315                                      unsigned int clamp_value)
1316 {
1317         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1318         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1319                 return;
1320
1321         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
1322 }
1323
1324 static inline
1325 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1326                                    unsigned int clamp_value)
1327 {
1328         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1329         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1330
1331         /*
1332          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1333          * top most bucket with tasks in.
1334          */
1335         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1336                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1337                         continue;
1338                 return bucket[bucket_id].value;
1339         }
1340
1341         /* No tasks -- default clamp values */
1342         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1343 }
1344
1345 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1346 {
1347         unsigned int default_util_min;
1348         struct uclamp_se *uc_se;
1349
1350         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1351
1352         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1353
1354         /* Only sync if user didn't override the default */
1355         if (uc_se->user_defined)
1356                 return;
1357
1358         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1359         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1360 }
1361
1362 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1363 {
1364         struct rq_flags rf;
1365         struct rq *rq;
1366
1367         if (!rt_task(p))
1368                 return;
1369
1370         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1371         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1372         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1373         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1374 }
1375
1376 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1377 {
1378         struct task_struct *g, *p;
1379
1380         /*
1381          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1382          *                                        uclamp_min_rt = X;
1383          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1384          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1385          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1386          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1387          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1388          *
1389          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1390          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1391          * task.
1392          */
1393         read_lock(&tasklist_lock);
1394         smp_mb__after_spinlock();
1395         read_unlock(&tasklist_lock);
1396
1397         rcu_read_lock();
1398         for_each_process_thread(g, p)
1399                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1400         rcu_read_unlock();
1401 }
1402
1403 static inline struct uclamp_se
1404 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1405 {
1406         /* Copy by value as we could modify it */
1407         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1408 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1409         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1410
1411         /*
1412          * Tasks in autogroups or root task group will be
1413          * restricted by system defaults.
1414          */
1415         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1416                 return uc_req;
1417         if (task_group(p) == &root_task_group)
1418                 return uc_req;
1419
1420         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1421         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1422         value = uc_req.value;
1423         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1424         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1425 #endif
1426
1427         return uc_req;
1428 }
1429
1430 /*
1431  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1432  * priority:
1433  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1434  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1435  *   group or in an autogroup
1436  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1437  */
1438 static inline struct uclamp_se
1439 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1440 {
1441         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1442         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1443
1444         /* System default restrictions always apply */
1445         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1446                 return uc_max;
1447
1448         return uc_req;
1449 }
1450
1451 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1452 {
1453         struct uclamp_se uc_eff;
1454
1455         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1456         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1457                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1458
1459         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1460
1461         return (unsigned long)uc_eff.value;
1462 }
1463
1464 /*
1465  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1466  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1467  * updates the rq's clamp value if required.
1468  *
1469  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1470  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1471  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1472  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1473  */
1474 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1475                                     enum uclamp_id clamp_id)
1476 {
1477         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1478         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1479         struct uclamp_bucket *bucket;
1480
1481         lockdep_assert_rq_held(rq);
1482
1483         /* Update task effective clamp */
1484         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1485
1486         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1487         bucket->tasks++;
1488         uc_se->active = true;
1489
1490         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1491
1492         /*
1493          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1494          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1495          */
1496         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1497                 bucket->value = uc_se->value;
1498
1499         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1500                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1501 }
1502
1503 /*
1504  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1505  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1506  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1507  *
1508  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1509  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1510  * enforce the expected state and warn.
1511  */
1512 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1513                                     enum uclamp_id clamp_id)
1514 {
1515         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1516         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1517         struct uclamp_bucket *bucket;
1518         unsigned int bkt_clamp;
1519         unsigned int rq_clamp;
1520
1521         lockdep_assert_rq_held(rq);
1522
1523         /*
1524          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1525          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1526          *
1527          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1528          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1529          * here.
1530          *
1531          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1532          * problem too
1533          *
1534          *      enqueue(taskA)
1535          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1536          *      enqueue(taskB)
1537          *      dequeue(taskA)
1538          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1539          *      dequeue(taskB)
1540          *
1541          * where we could end up with stale data in uc_se and
1542          * bucket[uc_se->bucket_id].
1543          *
1544          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1545          */
1546         if (unlikely(!uc_se->active))
1547                 return;
1548
1549         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1550
1551         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1552         if (likely(bucket->tasks))
1553                 bucket->tasks--;
1554
1555         uc_se->active = false;
1556
1557         /*
1558          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1559          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1560          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1561          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1562          */
1563         if (likely(bucket->tasks))
1564                 return;
1565
1566         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1567         /*
1568          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1569          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1570          */
1571         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1572         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1573                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1574                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1575         }
1576 }
1577
1578 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1579 {
1580         enum uclamp_id clamp_id;
1581
1582         /*
1583          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1584          *
1585          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1586          * sched_uclamp_used is disabled.
1587          */
1588         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1589                 return;
1590
1591         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1592                 return;
1593
1594         for_each_clamp_id(clamp_id)
1595                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1596
1597         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1598         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1599                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1600 }
1601
1602 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1603 {
1604         enum uclamp_id clamp_id;
1605
1606         /*
1607          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1608          *
1609          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1610          * sched_uclamp_used is disabled.
1611          */
1612         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1613                 return;
1614
1615         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1616                 return;
1617
1618         for_each_clamp_id(clamp_id)
1619                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1620 }
1621
1622 static inline void
1623 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1624 {
1625         enum uclamp_id clamp_id;
1626         struct rq_flags rf;
1627         struct rq *rq;
1628
1629         /*
1630          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1631          *
1632          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1633          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1634          * enqueues, dequeues and migration operations.
1635          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1636          */
1637         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1638
1639         /*
1640          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1641          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1642          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1643          * it will already see the updated clamp bucket value.
1644          */
1645         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1646                 if (p->uclamp[clamp_id].active) {
1647                         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1648                         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1649                 }
1650         }
1651
1652         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1653 }
1654
1655 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1656 static inline void
1657 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1658 {
1659         struct css_task_iter it;
1660         struct task_struct *p;
1661
1662         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1663         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1664                 uclamp_update_active(p);
1665         css_task_iter_end(&it);
1666 }
1667
1668 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1669 static void uclamp_update_root_tg(void)
1670 {
1671         struct task_group *tg = &root_task_group;
1672
1673         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1674                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1675         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1676                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1677
1678         rcu_read_lock();
1679         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1680         rcu_read_unlock();
1681 }
1682 #else
1683 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1684 #endif
1685
1686 int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1687                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1688 {
1689         bool update_root_tg = false;
1690         int old_min, old_max, old_min_rt;
1691         int result;
1692
1693         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1694         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1695         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1696         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1697
1698         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1699         if (result)
1700                 goto undo;
1701         if (!write)
1702                 goto done;
1703
1704         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1705             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1706             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1707
1708                 result = -EINVAL;
1709                 goto undo;
1710         }
1711
1712         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1713                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1714                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1715                 update_root_tg = true;
1716         }
1717         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1718                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1719                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1720                 update_root_tg = true;
1721         }
1722
1723         if (update_root_tg) {
1724                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1725                 uclamp_update_root_tg();
1726         }
1727
1728         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1729                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1730                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1731         }
1732
1733         /*
1734          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1735          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1736          * task enqueue time.
1737          */
1738
1739         goto done;
1740
1741 undo:
1742         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1743         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1744         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1745 done:
1746         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1747
1748         return result;
1749 }
1750
1751 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1752                            const struct sched_attr *attr)
1753 {
1754         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1755         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1756
1757         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1758                 util_min = attr->sched_util_min;
1759
1760                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1761                         return -EINVAL;
1762         }
1763
1764         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1765                 util_max = attr->sched_util_max;
1766
1767                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1768                         return -EINVAL;
1769         }
1770
1771         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1772                 return -EINVAL;
1773
1774         /*
1775          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1776          *
1777          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1778          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1779          * scheduler locks.
1780          */
1781         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1782
1783         return 0;
1784 }
1785
1786 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1787                          enum uclamp_id clamp_id,
1788                          struct uclamp_se *uc_se)
1789 {
1790         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1791         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1792             !uc_se->user_defined)
1793                 return true;
1794
1795         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1796         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1797             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1798             attr->sched_util_min == -1) {
1799                 return true;
1800         }
1801
1802         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1803             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1804             attr->sched_util_max == -1) {
1805                 return true;
1806         }
1807
1808         return false;
1809 }
1810
1811 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1812                                   const struct sched_attr *attr)
1813 {
1814         enum uclamp_id clamp_id;
1815
1816         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1817                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1818                 unsigned int value;
1819
1820                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1821                         continue;
1822
1823                 /*
1824                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1825                  * at runtime.
1826                  */
1827                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1828                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1829                 else
1830                         value = uclamp_none(clamp_id);
1831
1832                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1833
1834         }
1835
1836         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1837                 return;
1838
1839         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1840             attr->sched_util_min != -1) {
1841                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1842                               attr->sched_util_min, true);
1843         }
1844
1845         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1846             attr->sched_util_max != -1) {
1847                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1848                               attr->sched_util_max, true);
1849         }
1850 }
1851
1852 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1853 {
1854         enum uclamp_id clamp_id;
1855
1856         /*
1857          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1858          * as the task is still at its early fork stages.
1859          */
1860         for_each_clamp_id(clamp_id)
1861                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1862
1863         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1864                 return;
1865
1866         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1867                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1868                               uclamp_none(clamp_id), false);
1869         }
1870 }
1871
1872 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1873 {
1874         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1875 }
1876
1877 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1878 {
1879         enum uclamp_id clamp_id;
1880         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1881
1882         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1883                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1884                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1885                 };
1886         }
1887
1888         rq->uclamp_flags = 0;
1889 }
1890
1891 static void __init init_uclamp(void)
1892 {
1893         struct uclamp_se uc_max = {};
1894         enum uclamp_id clamp_id;
1895         int cpu;
1896
1897         for_each_possible_cpu(cpu)
1898                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1899
1900         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1901                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1902                               uclamp_none(clamp_id), false);
1903         }
1904
1905         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1906         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
1907         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1908                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
1909 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1910                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
1911                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
1912 #endif
1913         }
1914 }
1915
1916 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1917 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1918 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1919 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1920                                   const struct sched_attr *attr)
1921 {
1922         return -EOPNOTSUPP;
1923 }
1924 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1925                                   const struct sched_attr *attr) { }
1926 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
1927 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
1928 static inline void init_uclamp(void) { }
1929 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1930
1931 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
1932 {
1933         return task_on_rq_queued(p);
1934 }
1935
1936 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1937 {
1938         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
1939                 update_rq_clock(rq);
1940
1941         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
1942                 sched_info_enqueue(rq, p);
1943                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1944         }
1945
1946         uclamp_rq_inc(rq, p);
1947         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1948
1949         if (sched_core_enabled(rq))
1950                 sched_core_enqueue(rq, p);
1951 }
1952
1953 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1954 {
1955         if (sched_core_enabled(rq))
1956                 sched_core_dequeue(rq, p);
1957
1958         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
1959                 update_rq_clock(rq);
1960
1961         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
1962                 sched_info_dequeue(rq, p);
1963                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1964         }
1965
1966         uclamp_rq_dec(rq, p);
1967         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1968 }
1969
1970 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1971 {
1972         enqueue_task(rq, p, flags);
1973
1974         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1975 }
1976
1977 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1978 {
1979         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1980
1981         dequeue_task(rq, p, flags);
1982 }
1983
1984 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
1985 {
1986         int prio;
1987
1988         if (dl_policy(policy))
1989                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
1990         else if (rt_policy(policy))
1991                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
1992         else
1993                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
1994
1995         return prio;
1996 }
1997
1998 /*
1999  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2000  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2001  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2002  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2003  * estimator recalculates.
2004  */
2005 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2006 {
2007         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2008 }
2009
2010 /*
2011  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2012  * taken into account by the scheduler. This value might
2013  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2014  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2015  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2016  */
2017 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2018 {
2019         p->normal_prio = normal_prio(p);
2020         /*
2021          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2022          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2023          * to the normal priority:
2024          */
2025         if (!rt_prio(p->prio))
2026                 return p->normal_prio;
2027         return p->prio;
2028 }
2029
2030 /**
2031  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2032  * @p: the task in question.
2033  *
2034  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2035  */
2036 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2037 {
2038         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2039 }
2040
2041 /*
2042  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2043  * use the balance_callback list if you want balancing.
2044  *
2045  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2046  * balance_callback().
2047  */
2048 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2049                                        const struct sched_class *prev_class,
2050                                        int oldprio)
2051 {
2052         if (prev_class != p->sched_class) {
2053                 if (prev_class->switched_from)
2054                         prev_class->switched_from(rq, p);
2055
2056                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2057         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2058                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2059 }
2060
2061 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2062 {
2063         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2064                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2065         else if (p->sched_class > rq->curr->sched_class)
2066                 resched_curr(rq);
2067
2068         /*
2069          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2070          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2071          */
2072         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2073                 rq_clock_skip_update(rq);
2074 }
2075
2076 #ifdef CONFIG_SMP
2077
2078 static void
2079 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2080
2081 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2082                                   const struct cpumask *new_mask,
2083                                   u32 flags);
2084
2085 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2086 {
2087         if (likely(!p->migration_disabled))
2088                 return;
2089
2090         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2091                 return;
2092
2093         /*
2094          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2095          */
2096         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
2097 }
2098
2099 void migrate_disable(void)
2100 {
2101         struct task_struct *p = current;
2102
2103         if (p->migration_disabled) {
2104                 p->migration_disabled++;
2105                 return;
2106         }
2107
2108         preempt_disable();
2109         this_rq()->nr_pinned++;
2110         p->migration_disabled = 1;
2111         preempt_enable();
2112 }
2113 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2114
2115 void migrate_enable(void)
2116 {
2117         struct task_struct *p = current;
2118
2119         if (p->migration_disabled > 1) {
2120                 p->migration_disabled--;
2121                 return;
2122         }
2123
2124         /*
2125          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2126          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2127          */
2128         preempt_disable();
2129         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2130                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
2131         /*
2132          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2133          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2134          * select_fallback_rq) get confused.
2135          */
2136         barrier();
2137         p->migration_disabled = 0;
2138         this_rq()->nr_pinned--;
2139         preempt_enable();
2140 }
2141 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2142
2143 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2144 {
2145         return rq->nr_pinned;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2150  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2151  */
2152 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2153 {
2154         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2155         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2156                 return false;
2157
2158         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2159         if (is_migration_disabled(p))
2160                 return cpu_online(cpu);
2161
2162         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2163         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2164                 return cpu_active(cpu);
2165
2166         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2167         if (kthread_is_per_cpu(p))
2168                 return cpu_online(cpu);
2169
2170         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2171         if (cpu_dying(cpu))
2172                 return false;
2173
2174         /* But are allowed during online. */
2175         return cpu_online(cpu);
2176 }
2177
2178 /*
2179  * This is how migration works:
2180  *
2181  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2182  *    stop_one_cpu().
2183  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2184  *    off the CPU)
2185  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2186  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2187  *    it and puts it into the right queue.
2188  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2189  *    is done.
2190  */
2191
2192 /*
2193  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2194  *
2195  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2196  */
2197 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2198                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2199 {
2200         lockdep_assert_rq_held(rq);
2201
2202         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2203         set_task_cpu(p, new_cpu);
2204         rq_unlock(rq, rf);
2205
2206         rq = cpu_rq(new_cpu);
2207
2208         rq_lock(rq, rf);
2209         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
2210         activate_task(rq, p, 0);
2211         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2212
2213         return rq;
2214 }
2215
2216 struct migration_arg {
2217         struct task_struct              *task;
2218         int                             dest_cpu;
2219         struct set_affinity_pending     *pending;
2220 };
2221
2222 /*
2223  * @refs: number of wait_for_completion()
2224  * @stop_pending: is @stop_work in use
2225  */
2226 struct set_affinity_pending {
2227         refcount_t              refs;
2228         unsigned int            stop_pending;
2229         struct completion       done;
2230         struct cpu_stop_work    stop_work;
2231         struct migration_arg    arg;
2232 };
2233
2234 /*
2235  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2236  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2237  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2238  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2239  *
2240  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2241  * as the task is no longer on this CPU.
2242  */
2243 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2244                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2245 {
2246         /* Affinity changed (again). */
2247         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2248                 return rq;
2249
2250         update_rq_clock(rq);
2251         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2252
2253         return rq;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2258  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2259  * 'pushing' onto another runqueue.
2260  */
2261 static int migration_cpu_stop(void *data)
2262 {
2263         struct migration_arg *arg = data;
2264         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2265         struct task_struct *p = arg->task;
2266         struct rq *rq = this_rq();
2267         bool complete = false;
2268         struct rq_flags rf;
2269
2270         /*
2271          * The original target CPU might have gone down and we might
2272          * be on another CPU but it doesn't matter.
2273          */
2274         local_irq_save(rf.flags);
2275         /*
2276          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2277          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2278          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2279          */
2280         flush_smp_call_function_from_idle();
2281
2282         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2283         rq_lock(rq, &rf);
2284
2285         /*
2286          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2287          * p->migration_pending must have remained stable.
2288          */
2289         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2290
2291         /*
2292          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2293          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2294          * we're holding p->pi_lock.
2295          */
2296         if (task_rq(p) == rq) {
2297                 if (is_migration_disabled(p))
2298                         goto out;
2299
2300                 if (pending) {
2301                         p->migration_pending = NULL;
2302                         complete = true;
2303
2304                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2305                                 goto out;
2306                 }
2307
2308                 if (task_on_rq_queued(p))
2309                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2310                 else
2311                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2312
2313                 /*
2314                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2315                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2316                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2317                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2318                  */
2319
2320         } else if (pending) {
2321                 /*
2322                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2323                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2324                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2325                  *
2326                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2327                  * more likely.
2328                  */
2329
2330                 /*
2331                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2332                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2333                  * somewhere allowed, we're done.
2334                  */
2335                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2336                         p->migration_pending = NULL;
2337                         complete = true;
2338                         goto out;
2339                 }
2340
2341                 /*
2342                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2343                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2344                  * it.
2345                  */
2346                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2347                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2348                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2349                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2350                 return 0;
2351         }
2352 out:
2353         if (pending)
2354                 pending->stop_pending = false;
2355         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2356
2357         if (complete)
2358                 complete_all(&pending->done);
2359
2360         return 0;
2361 }
2362
2363 int push_cpu_stop(void *arg)
2364 {
2365         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2366         struct task_struct *p = arg;
2367
2368         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2369         raw_spin_rq_lock(rq);
2370
2371         if (task_rq(p) != rq)
2372                 goto out_unlock;
2373
2374         if (is_migration_disabled(p)) {
2375                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2376                 goto out_unlock;
2377         }
2378
2379         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2380
2381         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2382                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2383
2384         if (!lowest_rq)
2385                 goto out_unlock;
2386
2387         // XXX validate p is still the highest prio task
2388         if (task_rq(p) == rq) {
2389                 deactivate_task(rq, p, 0);
2390                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2391                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2392                 resched_curr(lowest_rq);
2393         }
2394
2395         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2396
2397 out_unlock:
2398         rq->push_busy = false;
2399         raw_spin_rq_unlock(rq);
2400         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2401
2402         put_task_struct(p);
2403         return 0;
2404 }
2405
2406 /*
2407  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2408  * actually call this function.
2409  */
2410 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2411 {
2412         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2413                 p->cpus_ptr = new_mask;
2414                 return;
2415         }
2416
2417         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2418         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2419 }
2420
2421 static void
2422 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2423 {
2424         struct rq *rq = task_rq(p);
2425         bool queued, running;
2426
2427         /*
2428          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2429          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2430          * p->pi_lock.
2431          *
2432          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2433          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2434          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2435          * before finish_task().
2436          *
2437          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2438          */
2439         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2440                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2441         else
2442                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2443
2444         queued = task_on_rq_queued(p);
2445         running = task_current(rq, p);
2446
2447         if (queued) {
2448                 /*
2449                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2450                  * holding rq->lock.
2451                  */
2452                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2453                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2454         }
2455         if (running)
2456                 put_prev_task(rq, p);
2457
2458         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2459
2460         if (queued)
2461                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2462         if (running)
2463                 set_next_task(rq, p);
2464 }
2465
2466 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2467 {
2468         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2469 }
2470
2471 /*
2472  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2473  *
2474  *
2475  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2476  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2477  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2478  *
2479  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2480  * Consider:
2481  *
2482  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2483  *
2484  *     P0@CPU0                  P1
2485  *
2486  *     migrate_disable();
2487  *     <preempted>
2488  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2489  *
2490  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2491  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2492  * This means we need the following scheme:
2493  *
2494  *     P0@CPU0                  P1
2495  *
2496  *     migrate_disable();
2497  *     <preempted>
2498  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2499  *                                <blocks>
2500  *     <resumes>
2501  *     migrate_enable();
2502  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2503  *       <wakes local stopper>
2504  *                         `--> <woken on migration completion>
2505  *
2506  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2507  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2508  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2509  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2510  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2511  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2512  * moment.
2513  *
2514  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2515  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2516  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2517  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2518  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2519  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2520  *
2521  *
2522  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2523  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2524  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2525  * Migrate-Disable. Consider:
2526  *
2527  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2528  *
2529  *     CPU0               P1                            P2
2530  *     <P0>
2531  *       migrate_disable();
2532  *       <preempted>
2533  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2534  *                          <blocks>
2535  *     <migration/0>
2536  *       migration_cpu_stop()
2537  *         is_migration_disabled()
2538  *           <bails>
2539  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2540  *                                                         <signal completion>
2541  *                          <awakes>
2542  *
2543  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2544  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2545  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2546  */
2547 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2548                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2549 {
2550         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2551         bool stop_pending, complete = false;
2552
2553         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2554         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2555                 struct task_struct *push_task = NULL;
2556
2557                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2558                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2559                         rq->push_busy = true;
2560                         push_task = get_task_struct(p);
2561                 }
2562
2563                 /*
2564                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2565                  * then complete now.
2566                  */
2567                 pending = p->migration_pending;
2568                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2569                         p->migration_pending = NULL;
2570                         complete = true;
2571                 }
2572
2573                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2574
2575                 if (push_task) {
2576                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2577                                             p, &rq->push_work);
2578                 }
2579
2580                 if (complete)
2581                         complete_all(&pending->done);
2582
2583                 return 0;
2584         }
2585
2586         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2587                 /* serialized by p->pi_lock */
2588                 if (!p->migration_pending) {
2589                         /* Install the request */
2590                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2591                         init_completion(&my_pending.done);
2592                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2593                                 .task = p,
2594                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2595                                 .pending = &my_pending,
2596                         };
2597
2598                         p->migration_pending = &my_pending;
2599                 } else {
2600                         pending = p->migration_pending;
2601                         refcount_inc(&pending->refs);
2602                         /*
2603                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2604                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2605                          * we risk a completion of the pending despite having a
2606                          * task on a disallowed CPU.
2607                          *
2608                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2609                          */
2610                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2611                 }
2612         }
2613         pending = p->migration_pending;
2614         /*
2615          * - !MIGRATE_ENABLE:
2616          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2617          *
2618          * - MIGRATE_ENABLE:
2619          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2620          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2621          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2622          *   pending completion.
2623          *
2624          * Either way, we really should have a @pending here.
2625          */
2626         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2627                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2628                 return -EINVAL;
2629         }
2630
2631         if (task_running(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
2632                 /*
2633                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2634                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2635                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2636                  */
2637                 stop_pending = pending->stop_pending;
2638                 if (!stop_pending)
2639                         pending->stop_pending = true;
2640
2641                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2642                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2643
2644                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2645
2646                 if (!stop_pending) {
2647                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2648                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2649                 }
2650
2651                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2652                         return 0;
2653         } else {
2654
2655                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2656                         if (task_on_rq_queued(p))
2657                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2658
2659                         if (!pending->stop_pending) {
2660                                 p->migration_pending = NULL;
2661                                 complete = true;
2662                         }
2663                 }
2664                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2665
2666                 if (complete)
2667                         complete_all(&pending->done);
2668         }
2669
2670         wait_for_completion(&pending->done);
2671
2672         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2673                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2674
2675         /*
2676          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2677          * have seen the completion and decremented the refcount
2678          */
2679         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2680
2681         /* ARGH */
2682         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2683
2684         return 0;
2685 }
2686
2687 /*
2688  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2689  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2690  * is removed from the allowed bitmask.
2691  *
2692  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2693  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2694  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2695  */
2696 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2697                                   const struct cpumask *new_mask,
2698                                   u32 flags)
2699 {
2700         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2701         unsigned int dest_cpu;
2702         struct rq_flags rf;
2703         struct rq *rq;
2704         int ret = 0;
2705
2706         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2707         update_rq_clock(rq);
2708
2709         if (p->flags & PF_KTHREAD || is_migration_disabled(p)) {
2710                 /*
2711                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2712                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2713                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2714                  *
2715                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2716                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2717                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2718                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2719                  */
2720                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2721         }
2722
2723         /*
2724          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2725          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2726          */
2727         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2728                 ret = -EINVAL;
2729                 goto out;
2730         }
2731
2732         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2733                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2734                         goto out;
2735
2736                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2737                                  is_migration_disabled(p) &&
2738                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2739                         ret = -EBUSY;
2740                         goto out;
2741                 }
2742         }
2743
2744         /*
2745          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2746          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2747          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2748          */
2749         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2750         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2751                 ret = -EINVAL;
2752                 goto out;
2753         }
2754
2755         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2756
2757         return affine_move_task(rq, p, &rf, dest_cpu, flags);
2758
2759 out:
2760         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2761
2762         return ret;
2763 }
2764
2765 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2766 {
2767         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2768 }
2769 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2770
2771 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2772 {
2773 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2774         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
2775
2776         /*
2777          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2778          * ttwu() will sort out the placement.
2779          */
2780         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
2781
2782         /*
2783          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
2784          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
2785          * time relying on p->on_rq.
2786          */
2787         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
2788                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
2789                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
2790
2791 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2792         /*
2793          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2794          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2795          *
2796          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2797          * see task_group().
2798          *
2799          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2800          * task_rq_lock().
2801          */
2802         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2803                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
2804 #endif
2805         /*
2806          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
2807          */
2808         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
2809
2810         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
2811 #endif
2812
2813         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2814
2815         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2816                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
2817                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
2818                 p->se.nr_migrations++;
2819                 rseq_migrate(p);
2820                 perf_event_task_migrate(p);
2821         }
2822
2823         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2824 }
2825
2826 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2827 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
2828 {
2829         if (task_on_rq_queued(p)) {
2830                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
2831                 struct rq_flags srf, drf;
2832
2833                 src_rq = task_rq(p);
2834                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
2835
2836                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
2837                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
2838
2839                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
2840                 set_task_cpu(p, cpu);
2841                 activate_task(dst_rq, p, 0);
2842                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
2843
2844                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
2845                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
2846
2847         } else {
2848                 /*
2849                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
2850                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
2851                  * previous CPU our target instead of where it really is.
2852                  */
2853                 p->wake_cpu = cpu;
2854         }
2855 }
2856
2857 struct migration_swap_arg {
2858         struct task_struct *src_task, *dst_task;
2859         int src_cpu, dst_cpu;
2860 };
2861
2862 static int migrate_swap_stop(void *data)
2863 {
2864         struct migration_swap_arg *arg = data;
2865         struct rq *src_rq, *dst_rq;
2866         int ret = -EAGAIN;
2867
2868         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
2869                 return -EAGAIN;
2870
2871         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
2872         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
2873
2874         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
2875                         &arg->dst_task->pi_lock);
2876         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
2877
2878         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
2879                 goto unlock;
2880
2881         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
2882                 goto unlock;
2883
2884         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
2885                 goto unlock;
2886
2887         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
2888                 goto unlock;
2889
2890         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
2891         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
2892
2893         ret = 0;
2894
2895 unlock:
2896         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
2897         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
2898         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
2899
2900         return ret;
2901 }
2902
2903 /*
2904  * Cross migrate two tasks
2905  */
2906 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
2907                 int target_cpu, int curr_cpu)
2908 {
2909         struct migration_swap_arg arg;
2910         int ret = -EINVAL;
2911
2912         arg = (struct migration_swap_arg){
2913                 .src_task = cur,
2914                 .src_cpu = curr_cpu,
2915                 .dst_task = p,
2916                 .dst_cpu = target_cpu,
2917         };
2918
2919         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
2920                 goto out;
2921
2922         /*
2923          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
2924          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
2925          */
2926         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
2927                 goto out;
2928
2929         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
2930                 goto out;
2931
2932         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
2933                 goto out;
2934
2935         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
2936         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
2937
2938 out:
2939         return ret;
2940 }
2941 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2942
2943 /*
2944  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2945  *
2946  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2947  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2948  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2949  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2950  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2951  * @p has remained unscheduled the whole time.
2952  *
2953  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2954  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2955  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2956  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2957  * waiting to become inactive.
2958  */
2959 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
2960 {
2961         int running, queued;
2962         struct rq_flags rf;
2963         unsigned long ncsw;
2964         struct rq *rq;
2965
2966         for (;;) {
2967                 /*
2968                  * We do the initial early heuristics without holding
2969                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2970                  * the runqueue lock when things look like they will
2971                  * work out!
2972                  */
2973                 rq = task_rq(p);
2974
2975                 /*
2976                  * If the task is actively running on another CPU
2977                  * still, just relax and busy-wait without holding
2978                  * any locks.
2979                  *
2980                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2981                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2982                  * But we don't care, since "task_running()" will
2983                  * return false if the runqueue has changed and p
2984                  * is actually now running somewhere else!
2985                  */
2986                 while (task_running(rq, p)) {
2987                         if (match_state && unlikely(READ_ONCE(p->__state) != match_state))
2988                                 return 0;
2989                         cpu_relax();
2990                 }
2991
2992                 /*
2993                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2994                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2995                  * just go back and repeat.
2996                  */
2997                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
2998                 trace_sched_wait_task(p);
2999                 running = task_running(rq, p);
3000                 queued = task_on_rq_queued(p);
3001                 ncsw = 0;
3002                 if (!match_state || READ_ONCE(p->__state) == match_state)
3003                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
3004                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3005
3006                 /*
3007                  * If it changed from the expected state, bail out now.
3008                  */
3009                 if (unlikely(!ncsw))
3010                         break;
3011
3012                 /*
3013                  * Was it really running after all now that we
3014                  * checked with the proper locks actually held?
3015                  *
3016                  * Oops. Go back and try again..
3017                  */
3018                 if (unlikely(running)) {
3019                         cpu_relax();
3020                         continue;
3021                 }
3022
3023                 /*
3024                  * It's not enough that it's not actively running,
3025                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
3026                  * preempted!
3027                  *
3028                  * So if it was still runnable (but just not actively
3029                  * running right now), it's preempted, and we should
3030                  * yield - it could be a while.
3031                  */
3032                 if (unlikely(queued)) {
3033                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
3034
3035                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3036                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
3037                         continue;
3038                 }
3039
3040                 /*
3041                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
3042                  * runnable, which means that it will never become
3043                  * running in the future either. We're all done!
3044                  */
3045                 break;
3046         }
3047
3048         return ncsw;
3049 }
3050
3051 /***
3052  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3053  * @p: the to-be-kicked thread
3054  *
3055  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3056  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3057  *
3058  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3059  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3060  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3061  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3062  * achieved as well.
3063  */
3064 void kick_process(struct task_struct *p)
3065 {
3066         int cpu;
3067
3068         preempt_disable();
3069         cpu = task_cpu(p);
3070         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3071                 smp_send_reschedule(cpu);
3072         preempt_enable();
3073 }
3074 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3075
3076 /*
3077  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3078  *
3079  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3080  *
3081  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3082  *
3083  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3084  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3085  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3086  *    see it.
3087  *
3088  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3089  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3090  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3091  *    off.
3092  *
3093  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3094  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3095  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3096  * to satisfy the above rules.
3097  */
3098 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3099 {
3100         int nid = cpu_to_node(cpu);
3101         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3102         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3103         int dest_cpu;
3104
3105         /*
3106          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3107          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3108          * select the CPU on the other node.
3109          */
3110         if (nid != -1) {
3111                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3112
3113                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3114                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3115                         if (!cpu_active(dest_cpu))
3116                                 continue;
3117                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr))
3118                                 return dest_cpu;
3119                 }
3120         }
3121
3122         for (;;) {
3123                 /* Any allowed, online CPU? */
3124                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3125                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3126                                 continue;
3127
3128                         goto out;
3129                 }
3130
3131                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3132                 switch (state) {
3133                 case cpuset:
3134                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
3135                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
3136                                 state = possible;
3137                                 break;
3138                         }
3139                         fallthrough;
3140                 case possible:
3141                         /*
3142                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3143                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3144                          *
3145                          * More yuck to audit.
3146                          */
3147                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
3148                         state = fail;
3149                         break;
3150
3151                 case fail:
3152                         BUG();
3153                         break;
3154                 }
3155         }
3156
3157 out:
3158         if (state != cpuset) {
3159                 /*
3160                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3161                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3162                  * leave kernel.
3163                  */
3164                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3165                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3166                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3167                 }
3168         }
3169
3170         return dest_cpu;
3171 }
3172
3173 /*
3174  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3175  */
3176 static inline
3177 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3178 {
3179         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3180
3181         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3182                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3183         else
3184                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3185
3186         /*
3187          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3188          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3189          * CPU.
3190          *
3191          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3192          *
3193          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3194          *   not worry about this generic constraint ]
3195          */
3196         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3197                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3198
3199         return cpu;
3200 }
3201
3202 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3203 {
3204         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3205         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3206         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3207
3208         if (stop) {
3209                 /*
3210                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3211                  * userspace knows about and won't get confused about.
3212                  *
3213                  * Also, it will make PI more or less work without too
3214                  * much confusion -- but then, stop work should not
3215                  * rely on PI working anyway.
3216                  */
3217                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3218
3219                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3220
3221                 /*
3222                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3223                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3224                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3225                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3226                  * around the current task.
3227                  *
3228                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3229                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3230                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3231                  * own class.
3232                  */
3233                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3234         }
3235
3236         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3237
3238         if (old_stop) {
3239                 /*
3240                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3241                  * it can die in pieces.
3242                  */
3243                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3244         }
3245 }
3246
3247 #else /* CONFIG_SMP */
3248
3249 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3250                                          const struct cpumask *new_mask,
3251                                          u32 flags)
3252 {
3253         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3254 }
3255
3256 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3257
3258 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3259 {
3260         return false;
3261 }
3262
3263 #endif /* !CONFIG_SMP */
3264
3265 static void
3266 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3267 {
3268         struct rq *rq;
3269
3270         if (!schedstat_enabled())
3271                 return;
3272
3273         rq = this_rq();
3274
3275 #ifdef CONFIG_SMP
3276         if (cpu == rq->cpu) {
3277                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3278                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
3279         } else {
3280                 struct sched_domain *sd;
3281
3282                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
3283                 rcu_read_lock();
3284                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3285                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3286                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3287                                 break;
3288                         }
3289                 }
3290                 rcu_read_unlock();
3291         }
3292
3293         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3294                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
3295 #endif /* CONFIG_SMP */
3296
3297         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3298         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
3299
3300         if (wake_flags & WF_SYNC)
3301                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
3302 }
3303
3304 /*
3305  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
3306  */
3307 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3308                            struct rq_flags *rf)
3309 {
3310         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3311         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3312         trace_sched_wakeup(p);
3313
3314 #ifdef CONFIG_SMP
3315         if (p->sched_class->task_woken) {
3316                 /*
3317                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3318                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3319                  */
3320                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3321                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3322                 rq_repin_lock(rq, rf);
3323         }
3324
3325         if (rq->idle_stamp) {
3326                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3327                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3328
3329                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3330
3331                 if (rq->avg_idle > max)
3332                         rq->avg_idle = max;
3333
3334                 rq->wake_stamp = jiffies;
3335                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3336
3337                 rq->idle_stamp = 0;
3338         }
3339 #endif
3340 }
3341
3342 static void
3343 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3344                  struct rq_flags *rf)
3345 {
3346         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3347
3348         lockdep_assert_rq_held(rq);
3349
3350         if (p->sched_contributes_to_load)
3351                 rq->nr_uninterruptible--;
3352
3353 #ifdef CONFIG_SMP
3354         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3355                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3356         else
3357 #endif
3358         if (p->in_iowait) {
3359                 delayacct_blkio_end(p);
3360                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3361         }
3362
3363         activate_task(rq, p, en_flags);
3364         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3365 }
3366
3367 /*
3368  * Consider @p being inside a wait loop:
3369  *
3370  *   for (;;) {
3371  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3372  *
3373  *      if (CONDITION)
3374  *         break;
3375  *
3376  *      schedule();
3377  *   }
3378  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3379  *
3380  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3381  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3382  * an atomic manner.
3383  *
3384  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3385  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3386  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3387  * need to do a full wakeup with enqueue.
3388  *
3389  * Returns: %true when the wakeup is done,
3390  *          %false otherwise.
3391  */
3392 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3393 {
3394         struct rq_flags rf;
3395         struct rq *rq;
3396         int ret = 0;
3397
3398         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3399         if (task_on_rq_queued(p)) {
3400                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3401                 update_rq_clock(rq);
3402                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3403                 ret = 1;
3404         }
3405         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3406
3407         return ret;
3408 }
3409
3410 #ifdef CONFIG_SMP
3411 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3412 {
3413         struct llist_node *llist = arg;
3414         struct rq *rq = this_rq();
3415         struct task_struct *p, *t;
3416         struct rq_flags rf;
3417
3418         if (!llist)
3419                 return;
3420
3421         /*
3422          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3423          * Races such that false-negatives are possible, since they
3424          * are shorter lived that false-positives would be.
3425          */
3426         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3427
3428         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3429         update_rq_clock(rq);
3430
3431         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3432                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3433                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3434
3435                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3436                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3437
3438                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3439         }
3440
3441         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3442 }
3443
3444 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3445 {
3446         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3447
3448         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3449                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3450         else
3451                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3452 }
3453
3454 /*
3455  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3456  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3457  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3458  * of the wakeup instead of the waker.
3459  */
3460 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3461 {
3462         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3463
3464         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3465
3466         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3467         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3468 }
3469
3470 void wake_up_if_idle(int cpu)
3471 {
3472         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3473         struct rq_flags rf;
3474
3475         rcu_read_lock();
3476
3477         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3478                 goto out;
3479
3480         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
3481                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3482         } else {
3483                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3484                 if (is_idle_task(rq->curr))
3485                         smp_send_reschedule(cpu);
3486                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3487                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3488         }
3489
3490 out:
3491         rcu_read_unlock();
3492 }
3493
3494 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3495 {
3496         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3497 }
3498
3499 static inline bool ttwu_queue_cond(int cpu, int wake_flags)
3500 {
3501         /*
3502          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3503          * in hotplug state.
3504          */
3505         if (!cpu_active(cpu))
3506                 return false;
3507
3508         /*
3509          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3510          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3511          */
3512         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3513                 return true;
3514
3515         /*
3516          * If the task is descheduling and the only running task on the
3517          * CPU then use the wakelist to offload the task activation to
3518          * the soon-to-be-idle CPU as the current CPU is likely busy.
3519          * nr_running is checked to avoid unnecessary task stacking.
3520          */
3521         if ((wake_flags & WF_ON_CPU) && cpu_rq(cpu)->nr_running <= 1)
3522                 return true;
3523
3524         return false;
3525 }
3526
3527 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3528 {
3529         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(cpu, wake_flags)) {
3530                 if (WARN_ON_ONCE(cpu == smp_processor_id()))
3531                         return false;
3532
3533                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3534                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3535                 return true;
3536         }
3537
3538         return false;
3539 }
3540
3541 #else /* !CONFIG_SMP */
3542
3543 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3544 {
3545         return false;
3546 }
3547
3548 #endif /* CONFIG_SMP */
3549
3550 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3551 {
3552         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3553         struct rq_flags rf;
3554
3555         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3556                 return;
3557
3558         rq_lock(rq, &rf);
3559         update_rq_clock(rq);
3560         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3561         rq_unlock(rq, &rf);
3562 }
3563
3564 /*
3565  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3566  *
3567  *  MIGRATION
3568  *
3569  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3570  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3571  * execution on its new CPU [c1].
3572  *
3573  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3574  *
3575  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3576  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3577  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3578  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3579  *
3580  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3581  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3582  *
3583  * Example:
3584  *
3585  *   CPU0            CPU1            CPU2
3586  *
3587  *   LOCK rq(0)->lock
3588  *   sched-out X
3589  *   sched-in Y
3590  *   UNLOCK rq(0)->lock
3591  *
3592  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3593  *                                   dequeue X
3594  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3595  *
3596  *                                   LOCK rq(1)->lock
3597  *                                   enqueue X
3598  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3599  *
3600  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3601  *                   sched-out Z
3602  *                   sched-in X
3603  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3604  *
3605  *
3606  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3607  *
3608  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3609  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3610  * chain to provide order. Instead we do:
3611  *
3612  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3613  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3614  *
3615  * Example:
3616  *
3617  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3618  *
3619  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3620  *   dequeue X
3621  *   sched-out X
3622  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3623  *
3624  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3625  *                    X->state = WAKING
3626  *                    set_task_cpu(X,2)
3627  *
3628  *                    LOCK rq(2)->lock
3629  *                    enqueue X
3630  *                    X->state = RUNNING
3631  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3632  *
3633  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3634  *                                          sched-out Z
3635  *                                          sched-in X
3636  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3637  *
3638  *                    UNLOCK X->pi_lock
3639  *   UNLOCK rq(0)->lock
3640  *
3641  *
3642  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
3643  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
3644  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
3645  */
3646
3647 /**
3648  * try_to_wake_up - wake up a thread
3649  * @p: the thread to be awakened
3650  * @state: the mask of task states that can be woken
3651  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
3652  *
3653  * Conceptually does:
3654  *
3655  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
3656  *
3657  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
3658  *
3659  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
3660  *
3661  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
3662  * with set_current_state().
3663  *
3664  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
3665  *
3666  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
3667  *  - p->sched_class
3668  *  - p->cpus_ptr
3669  *  - p->sched_task_group
3670  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
3671  *
3672  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
3673  * Takes rq->lock in:
3674  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
3675  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
3676  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
3677  *
3678  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
3679  * many memory barriers and their comments for details.
3680  *
3681  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
3682  *         %false otherwise.
3683  */
3684 static int
3685 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
3686 {
3687         unsigned long flags;
3688         int cpu, success = 0;
3689
3690         preempt_disable();
3691         if (p == current) {
3692                 /*
3693                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
3694                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
3695                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
3696                  * without taking any locks.
3697                  *
3698                  * In particular:
3699                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
3700                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
3701                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
3702                  */
3703                 if (!(READ_ONCE(p->__state) & state))
3704                         goto out;
3705
3706                 success = 1;
3707                 trace_sched_waking(p);
3708                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3709                 trace_sched_wakeup(p);
3710                 goto out;
3711         }
3712
3713         /*
3714          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
3715          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
3716          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
3717          * in set_current_state() that the waiting thread does.
3718          */
3719         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3720         smp_mb__after_spinlock();
3721         if (!(READ_ONCE(p->__state) & state))
3722                 goto unlock;
3723
3724         trace_sched_waking(p);
3725
3726         /* We're going to change ->state: */
3727         success = 1;
3728
3729         /*
3730          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
3731          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
3732          * in smp_cond_load_acquire() below.
3733          *
3734          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
3735          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
3736          *   UNLOCK rq->lock
3737          *
3738          * __schedule() (switch to task 'p')
3739          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3740          *   smp_mb__after_spinlock();
3741          *   UNLOCK rq->lock
3742          *
3743          * [task p]
3744          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
3745          *
3746          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3747          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3748          *
3749          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
3750          */
3751         smp_rmb();
3752         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
3753                 goto unlock;
3754
3755 #ifdef CONFIG_SMP
3756         /*
3757          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
3758          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
3759          *
3760          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
3761          * from the runqueue.
3762          *
3763          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
3764          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
3765          *   UNLOCK rq->lock
3766          *
3767          * __schedule() (put 'p' to sleep)
3768          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
3769          *   smp_mb__after_spinlock();
3770          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
3771          *
3772          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
3773          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
3774          *
3775          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
3776          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
3777          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
3778          */
3779         smp_acquire__after_ctrl_dep();
3780
3781         /*
3782          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
3783          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
3784          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
3785          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
3786          */
3787         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
3788
3789         /*
3790          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3791          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
3792          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
3793          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
3794          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
3795          *
3796          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
3797          *
3798          * set_task_cpu(p, cpu);
3799          *   STORE p->cpu = @cpu
3800          * __schedule() (switch to task 'p')
3801          *   LOCK rq->lock
3802          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
3803          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
3804          *
3805          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
3806          * scheduling.
3807          */
3808         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
3809             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags | WF_ON_CPU))
3810                 goto unlock;
3811
3812         /*
3813          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
3814          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
3815          *
3816          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
3817          *
3818          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
3819          * their previous state and preserve Program Order.
3820          */
3821         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3822
3823         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
3824         if (task_cpu(p) != cpu) {
3825                 if (p->in_iowait) {
3826                         delayacct_blkio_end(p);
3827                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3828                 }
3829
3830                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
3831                 psi_ttwu_dequeue(p);
3832                 set_task_cpu(p, cpu);
3833         }
3834 #else
3835         cpu = task_cpu(p);
3836 #endif /* CONFIG_SMP */
3837
3838         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
3839 unlock:
3840         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3841 out:
3842         if (success)
3843                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
3844         preempt_enable();
3845
3846         return success;
3847 }
3848
3849 /**
3850  * try_invoke_on_locked_down_task - Invoke a function on task in fixed state
3851  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
3852  * @func: Function to invoke.
3853  * @arg: Argument to function.
3854  *
3855  * If the specified task can be quickly locked into a definite state
3856  * (either sleeping or on a given runqueue), arrange to keep it in that
3857  * state while invoking @func(@arg).  This function can use ->on_rq and
3858  * task_curr() to work out what the state is, if required.  Given that
3859  * @func can be invoked with a runqueue lock held, it had better be quite
3860  * lightweight.
3861  *
3862  * Returns:
3863  *      @false if the task slipped out from under the locks.
3864  *      @true if the task was locked onto a runqueue or is sleeping.
3865  *              However, @func can override this by returning @false.
3866  */
3867 bool try_invoke_on_locked_down_task(struct task_struct *p, bool (*func)(struct task_struct *t, void *arg), void *arg)
3868 {
3869         struct rq_flags rf;
3870         bool ret = false;
3871         struct rq *rq;
3872
3873         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
3874         if (p->on_rq) {
3875                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3876                 if (task_rq(p) == rq)
3877                         ret = func(p, arg);
3878                 rq_unlock(rq, &rf);
3879         } else {
3880                 switch (READ_ONCE(p->__state)) {
3881                 case TASK_RUNNING:
3882                 case TASK_WAKING:
3883                         break;
3884                 default:
3885                         smp_rmb(); // See smp_rmb() comment in try_to_wake_up().
3886                         if (!p->on_rq)
3887                                 ret = func(p, arg);
3888                 }
3889         }
3890         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
3891         return ret;
3892 }
3893
3894 /**
3895  * wake_up_process - Wake up a specific process
3896  * @p: The process to be woken up.
3897  *
3898  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
3899  * processes.
3900  *
3901  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
3902  *
3903  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
3904  */
3905 int wake_up_process(struct task_struct *p)
3906 {
3907         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
3908 }
3909 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
3910
3911 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
3912 {
3913         return try_to_wake_up(p, state, 0);
3914 }
3915
3916 /*
3917  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
3918  * p is forked by current.
3919  *
3920  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
3921  */
3922 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
3923 {
3924         p->on_rq                        = 0;
3925
3926         p->se.on_rq                     = 0;
3927         p->se.exec_start                = 0;
3928         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
3929         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
3930         p->se.nr_migrations             = 0;
3931         p->se.vruntime                  = 0;
3932         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
3933
3934 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3935         p->se.cfs_rq                    = NULL;
3936 #endif
3937
3938 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3939         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
3940         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
3941 #endif
3942
3943         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
3944         init_dl_task_timer(&p->dl);
3945         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
3946         __dl_clear_params(p);
3947
3948         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
3949         p->rt.timeout           = 0;
3950         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
3951         p->rt.on_rq             = 0;
3952         p->rt.on_list           = 0;
3953
3954 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3955         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
3956 #endif
3957
3958 #ifdef CONFIG_COMPACTION
3959         p->capture_control = NULL;
3960 #endif
3961         init_numa_balancing(clone_flags, p);
3962 #ifdef CONFIG_SMP
3963         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
3964         p->migration_pending = NULL;
3965 #endif
3966 }
3967
3968 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
3969
3970 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3971
3972 void set_numabalancing_state(bool enabled)
3973 {
3974         if (enabled)
3975                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
3976         else
3977                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
3978 }
3979
3980 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
3981 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
3982                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
3983 {
3984         struct ctl_table t;
3985         int err;
3986         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
3987
3988         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
3989                 return -EPERM;
3990
3991         t = *table;
3992         t.data = &state;
3993         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
3994         if (err < 0)
3995                 return err;
3996         if (write)
3997                 set_numabalancing_state(state);
3998         return err;
3999 }
4000 #endif
4001 #endif
4002
4003 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4004
4005 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4006
4007 static void set_schedstats(bool enabled)
4008 {
4009         if (enabled)
4010                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4011         else
4012                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4013 }
4014
4015 void force_schedstat_enabled(void)
4016 {
4017         if (!schedstat_enabled()) {
4018                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4019                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4020         }
4021 }
4022
4023 static int __init setup_schedstats(char *str)
4024 {
4025         int ret = 0;
4026         if (!str)
4027                 goto out;
4028
4029         if (!strcmp(str, "enable")) {
4030                 set_schedstats(true);
4031                 ret = 1;
4032         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4033                 set_schedstats(false);
4034                 ret = 1;
4035         }
4036 out:
4037         if (!ret)
4038                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4039
4040         return ret;
4041 }
4042 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4043
4044 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4045 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4046                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4047 {
4048         struct ctl_table t;
4049         int err;
4050         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4051
4052         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4053                 return -EPERM;
4054
4055         t = *table;
4056         t.data = &state;
4057         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4058         if (err < 0)
4059                 return err;
4060         if (write)
4061                 set_schedstats(state);
4062         return err;
4063 }
4064 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4065 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4066
4067 /*
4068  * fork()/clone()-time setup:
4069  */
4070 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4071 {
4072         unsigned long flags;
4073
4074         __sched_fork(clone_flags, p);
4075         /*
4076          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4077          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4078          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4079          */
4080         p->__state = TASK_NEW;
4081
4082         /*
4083          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4084          */
4085         p->prio = current->normal_prio;
4086
4087         uclamp_fork(p);
4088
4089         /*
4090          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4091          */
4092         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4093                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4094                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4095                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4096                         p->rt_priority = 0;
4097                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4098                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4099
4100                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4101                 set_load_weight(p, false);
4102
4103                 /*
4104                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4105                  * fulfilled its duty:
4106                  */
4107                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4108         }
4109
4110         if (dl_prio(p->prio))
4111                 return -EAGAIN;
4112         else if (rt_prio(p->prio))
4113                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4114         else
4115                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4116
4117         init_entity_runnable_average(&p->se);
4118
4119         /*
4120          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
4121          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
4122          * is ran before sched_fork().
4123          *
4124          * Silence PROVE_RCU.
4125          */
4126         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4127         rseq_migrate(p);
4128         /*
4129          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4130          * so use __set_task_cpu().
4131          */
4132         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4133         if (p->sched_class->task_fork)
4134                 p->sched_class->task_fork(p);
4135         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4136
4137 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4138         if (likely(sched_info_on()))
4139                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4140 #endif
4141 #if defined(CONFIG_SMP)
4142         p->on_cpu = 0;
4143 #endif
4144         init_task_preempt_count(p);
4145 #ifdef CONFIG_SMP
4146         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4147         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4148 #endif
4149         return 0;
4150 }
4151
4152 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4153 {
4154         uclamp_post_fork(p);
4155 }
4156
4157 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4158 {
4159         if (runtime == RUNTIME_INF)
4160                 return BW_UNIT;
4161
4162         /*
4163          * Doing this here saves a lot of checks in all
4164          * the calling paths, and returning zero seems
4165          * safe for them anyway.
4166          */
4167         if (period == 0)
4168                 return 0;
4169
4170         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4171 }
4172
4173 /*
4174  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4175  *
4176  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4177  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4178  * on the runqueue and wakes it.
4179  */
4180 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4181 {
4182         struct rq_flags rf;
4183         struct rq *rq;
4184
4185         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4186         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4187 #ifdef CONFIG_SMP
4188         /*
4189          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4190          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4191          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4192          *
4193          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4194          * as we're not fully set-up yet.
4195          */
4196         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4197         rseq_migrate(p);
4198         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4199 #endif
4200         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4201         update_rq_clock(rq);
4202         post_init_entity_util_avg(p);
4203
4204         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4205         trace_sched_wakeup_new(p);
4206         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4207 #ifdef CONFIG_SMP
4208         if (p->sched_class->task_woken) {
4209                 /*
4210                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4211                  * drop it.
4212                  */
4213                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4214                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4215                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4216         }
4217 #endif
4218         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4219 }
4220
4221 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4222
4223 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4224
4225 void preempt_notifier_inc(void)
4226 {
4227         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4228 }
4229 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4230
4231 void preempt_notifier_dec(void)
4232 {
4233         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4234 }
4235 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4236
4237 /**
4238  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4239  * @notifier: notifier struct to register
4240  */
4241 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4242 {
4243         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4244                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4245
4246         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4247 }
4248 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4249
4250 /**
4251  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4252  * @notifier: notifier struct to unregister
4253  *
4254  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4255  */
4256 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4257 {
4258         hlist_del(&notifier->link);
4259 }
4260 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4261
4262 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4263 {
4264         struct preempt_notifier *notifier;
4265
4266         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4267                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4268 }
4269
4270 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4271 {
4272         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4273                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4274 }
4275
4276 static void
4277 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4278                                    struct task_struct *next)
4279 {
4280         struct preempt_notifier *notifier;
4281
4282         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4283                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4284 }
4285
4286 static __always_inline void
4287 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4288                                  struct task_struct *next)
4289 {
4290         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4291                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4292 }
4293
4294 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4295
4296 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4297 {
4298 }
4299
4300 static inline void
4301 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4302                                  struct task_struct *next)
4303 {
4304 }
4305
4306 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4307
4308 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4309 {
4310 #ifdef CONFIG_SMP
4311         /*
4312          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4313          * such that any running task will have this set.
4314          *
4315          * See the ttwu() WF_ON_CPU case and its ordering comment.
4316          */
4317         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4318 #endif
4319 }
4320
4321 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4322 {
4323 #ifdef CONFIG_SMP
4324         /*
4325          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4326          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4327          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4328          * finished.
4329          *
4330          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4331          * happen before this.
4332          *
4333          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
4334          */
4335         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
4336 #endif
4337 }
4338
4339 #ifdef CONFIG_SMP
4340
4341 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4342 {
4343         void (*func)(struct rq *rq);
4344         struct callback_head *next;
4345
4346         lockdep_assert_rq_held(rq);
4347
4348         while (head) {
4349                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4350                 next = head->next;
4351                 head->next = NULL;
4352                 head = next;
4353
4354                 func(rq);
4355         }
4356 }
4357
4358 static void balance_push(struct rq *rq);
4359
4360 struct callback_head balance_push_callback = {
4361         .next = NULL,
4362         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4363 };
4364
4365 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4366 {
4367         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4368
4369         lockdep_assert_rq_held(rq);
4370         if (head)
4371                 rq->balance_callback = NULL;
4372
4373         return head;
4374 }
4375
4376 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4377 {
4378         do_balance_callbacks(rq, splice_balance_callbacks(rq));
4379 }
4380
4381 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4382 {
4383         unsigned long flags;
4384
4385         if (unlikely(head)) {
4386                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
4387                 do_balance_callbacks(rq, head);
4388                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
4389         }
4390 }
4391
4392 #else
4393
4394 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4395 {
4396 }
4397
4398 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4399 {
4400         return NULL;
4401 }
4402
4403 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4404 {
4405 }
4406
4407 #endif
4408
4409 static inline void
4410 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4411 {
4412         /*
4413          * Since the runqueue lock will be released by the next
4414          * task (which is an invalid locking op but in the case
4415          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4416          * do an early lockdep release here:
4417          */
4418         rq_unpin_lock(rq, rf);
4419         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
4420 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4421         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4422         rq_lockp(rq)->owner = next;
4423 #endif
4424 }
4425
4426 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4427 {
4428         /*
4429          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4430          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4431          * prev into current:
4432          */
4433         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4434         __balance_callbacks(rq);
4435         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
4436 }
4437
4438 /*
4439  * NOP if the arch has not defined these:
4440  */
4441
4442 #ifndef prepare_arch_switch
4443 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4444 #endif
4445
4446 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4447 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4448 #endif
4449
4450 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4451 {
4452 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4453         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4454                 __kmap_local_sched_out();
4455 #endif
4456 }
4457
4458 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4459 {
4460 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4461         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4462                 __kmap_local_sched_in();
4463 #endif
4464 }
4465
4466 /**
4467  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4468  * @rq: the runqueue preparing to switch
4469  * @prev: the current task that is being switched out
4470  * @next: the task we are going to switch to.
4471  *
4472  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4473  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4474  * switch.
4475  *
4476  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4477  * hooks.
4478  */
4479 static inline void
4480 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4481                     struct task_struct *next)
4482 {
4483         kcov_prepare_switch(prev);
4484         sched_info_switch(rq, prev, next);
4485         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4486         rseq_preempt(prev);
4487         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4488         kmap_local_sched_out();
4489         prepare_task(next);
4490         prepare_arch_switch(next);
4491 }
4492
4493 /**
4494  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4495  * @prev: the thread we just switched away from.
4496  *
4497  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4498  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4499  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4500  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4501  *
4502  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4503  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4504  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4505  * details.)
4506  *
4507  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4508  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4509  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4510  * because prev may have moved to another CPU.
4511  */
4512 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4513         __releases(rq->lock)
4514 {
4515         struct rq *rq = this_rq();
4516         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4517         long prev_state;
4518
4519         /*
4520          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4521          * because it left us after:
4522          *
4523          *      schedule()
4524          *        preempt_disable();                    // 1
4525          *        __schedule()
4526          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4527          *
4528          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
4529          */
4530         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
4531                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
4532                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
4533                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
4534
4535         rq->prev_mm = NULL;
4536
4537         /*
4538          * A task struct has one reference for the use as "current".
4539          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
4540          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
4541          * the scheduled task must drop that reference.
4542          *
4543          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
4544          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
4545          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
4546          * transition, resulting in a double drop.
4547          */
4548         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
4549         vtime_task_switch(prev);
4550         perf_event_task_sched_in(prev, current);
4551         finish_task(prev);
4552         tick_nohz_task_switch();
4553         finish_lock_switch(rq);
4554         finish_arch_post_lock_switch();
4555         kcov_finish_switch(current);
4556         /*
4557          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
4558          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
4559          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
4560          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
4561          * disabled either.
4562          */
4563         kmap_local_sched_in();
4564
4565         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
4566         /*
4567          * When switching through a kernel thread, the loop in
4568          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
4569          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
4570          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
4571          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
4572          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
4573          *
4574          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
4575          *   provided by mmdrop(),
4576          * - a sync_core for SYNC_CORE.
4577          */
4578         if (mm) {
4579                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
4580                 mmdrop(mm);
4581         }
4582         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
4583                 if (prev->sched_class->task_dead)
4584                         prev->sched_class->task_dead(prev);
4585
4586                 /*
4587                  * Remove function-return probe instances associated with this
4588                  * task and put them back on the free list.
4589                  */
4590                 kprobe_flush_task(prev);
4591
4592                 /* Task is done with its stack. */
4593                 put_task_stack(prev);
4594
4595                 put_task_struct_rcu_user(prev);
4596         }
4597
4598         return rq;
4599 }
4600
4601 /**
4602  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
4603  * @prev: the thread we just switched away from.
4604  */
4605 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
4606         __releases(rq->lock)
4607 {
4608         /*
4609          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
4610          * finish_task_switch() for details.
4611          *
4612          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
4613          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
4614          * PREEMPT_COUNT kernels).
4615          */
4616
4617         finish_task_switch(prev);
4618         preempt_enable();
4619
4620         if (current->set_child_tid)
4621                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
4622
4623         calculate_sigpending();
4624 }
4625
4626 /*
4627  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
4628  */
4629 static __always_inline struct rq *
4630 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4631                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4632 {
4633         prepare_task_switch(rq, prev, next);
4634
4635         /*
4636          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
4637          * combine the page table reload and the switch backend into
4638          * one hypercall.
4639          */
4640         arch_start_context_switch(prev);
4641
4642         /*
4643          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
4644          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
4645          *
4646          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
4647          *   user ->   user   switch
4648          */
4649         if (!next->mm) {                                // to kernel
4650                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
4651
4652                 next->active_mm = prev->active_mm;
4653                 if (prev->mm)                           // from user
4654                         mmgrab(prev->active_mm);
4655                 else
4656                         prev->active_mm = NULL;
4657         } else {                                        // to user
4658                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
4659                 /*
4660                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
4661                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
4662                  *
4663                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
4664                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
4665                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
4666                  */
4667                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
4668
4669                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
4670                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
4671                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
4672                         prev->active_mm = NULL;
4673                 }
4674         }
4675
4676         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
4677
4678         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
4679
4680         /* Here we just switch the register state and the stack. */
4681         switch_to(prev, next, prev);
4682         barrier();
4683
4684         return finish_task_switch(prev);
4685 }
4686
4687 /*
4688  * nr_running and nr_context_switches:
4689  *
4690  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
4691  * threads, total number of context switches performed since bootup.
4692  */
4693 unsigned int nr_running(void)
4694 {
4695         unsigned int i, sum = 0;
4696
4697         for_each_online_cpu(i)
4698                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
4699
4700         return sum;
4701 }
4702
4703 /*
4704  * Check if only the current task is running on the CPU.
4705  *
4706  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
4707  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
4708  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
4709  *
4710  * - from a non-preemptible section (of course)
4711  *
4712  * - from a thread that is bound to a single CPU
4713  *
4714  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
4715  */
4716 bool single_task_running(void)
4717 {
4718         return raw_rq()->nr_running == 1;
4719 }
4720 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
4721
4722 unsigned long long nr_context_switches(void)
4723 {
4724         int i;
4725         unsigned long long sum = 0;
4726
4727         for_each_possible_cpu(i)
4728                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
4729
4730         return sum;
4731 }
4732
4733 /*
4734  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
4735  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
4736  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
4737  * it does become runnable.
4738  */
4739
4740 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
4741 {
4742         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
4743 }
4744
4745 /*
4746  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
4747  *
4748  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
4749  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
4750  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
4751  *
4752  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
4753  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
4754  * running and we'd not be idle.
4755  *
4756  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
4757  * is broken.
4758  *
4759  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
4760  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
4761  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
4762  * utilising both CPUs.
4763  *
4764  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
4765  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
4766  *
4767  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
4768  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
4769  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
4770  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
4771  *
4772  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
4773  */
4774
4775 unsigned int nr_iowait(void)
4776 {
4777         unsigned int i, sum = 0;
4778
4779         for_each_possible_cpu(i)
4780                 sum += nr_iowait_cpu(i);
4781
4782         return sum;
4783 }
4784
4785 #ifdef CONFIG_SMP
4786
4787 /*
4788  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
4789  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
4790  */
4791 void sched_exec(void)
4792 {
4793         struct task_struct *p = current;
4794         unsigned long flags;
4795         int dest_cpu;
4796
4797         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4798         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
4799         if (dest_cpu == smp_processor_id())
4800                 goto unlock;
4801
4802         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
4803                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4804
4805                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4806                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
4807                 return;
4808         }
4809 unlock:
4810         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4811 }
4812
4813 #endif
4814
4815 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4816 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
4817
4818 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4819 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
4820
4821 /*
4822  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
4823  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
4824  * we observe a high rate of cache misses in practice.
4825  * Prefetching this data results in improved performance.
4826  */
4827 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
4828 {
4829 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4830         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
4831 #else
4832         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
4833 #endif
4834         prefetch(curr);
4835         prefetch(&curr->exec_start);
4836 }
4837
4838 /*
4839  * Return accounted runtime for the task.
4840  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4841  * pending runtime that have not been accounted yet.
4842  */
4843 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4844 {
4845         struct rq_flags rf;
4846         struct rq *rq;
4847         u64 ns;
4848
4849 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
4850         /*
4851          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
4852          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
4853          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
4854          *
4855          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
4856          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
4857          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
4858          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
4859          * been accounted, so we're correct here as well.
4860          */
4861         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
4862                 return p->se.sum_exec_runtime;
4863 #endif
4864
4865         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4866         /*
4867          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
4868          * project cycles that may never be accounted to this
4869          * thread, breaking clock_gettime().
4870          */
4871         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
4872                 prefetch_curr_exec_start(p);
4873                 update_rq_clock(rq);
4874                 p->sched_class->update_curr(rq);
4875         }
4876         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4877         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4878
4879         return ns;
4880 }
4881
4882 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4883 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
4884 {
4885         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
4886         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
4887         static bool warned_once;
4888
4889         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
4890                 return 0;
4891
4892         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
4893                 return 0;
4894
4895         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
4896                 return 0;
4897
4898         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
4899                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
4900                 rq->ticks_without_resched = 0;
4901                 return 0;
4902         }
4903
4904         rq->ticks_without_resched++;
4905         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
4906         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
4907                 return 0;
4908
4909         warned_once = true;
4910
4911         return resched_latency;
4912 }
4913
4914 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
4915 {
4916         long val;
4917
4918         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
4919                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
4920                 return 1;
4921         }
4922
4923         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
4924         return 1;
4925 }
4926 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
4927 #else
4928 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
4929 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4930
4931 /*
4932  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4933  * We call it with interrupts disabled.
4934  */
4935 void scheduler_tick(void)
4936 {
4937         int cpu = smp_processor_id();
4938         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4939         struct task_struct *curr = rq->curr;
4940         struct rq_flags rf;
4941         unsigned long thermal_pressure;
4942         u64 resched_latency;
4943
4944         arch_scale_freq_tick();
4945         sched_clock_tick();
4946
4947         rq_lock(rq, &rf);
4948
4949         update_rq_clock(rq);
4950         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
4951         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
4952         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4953         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
4954                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
4955         calc_global_load_tick(rq);
4956
4957         rq_unlock(rq, &rf);
4958
4959         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
4960                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
4961
4962         perf_event_task_tick();
4963
4964 #ifdef CONFIG_SMP
4965         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
4966         trigger_load_balance(rq);
4967 #endif
4968 }
4969
4970 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
4971
4972 struct tick_work {
4973         int                     cpu;
4974         atomic_t                state;
4975         struct delayed_work     work;
4976 };
4977 /* Values for ->state, see diagram below. */
4978 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
4979 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
4980 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
4981
4982 /*
4983  * State diagram for ->state:
4984  *
4985  *
4986  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
4987  *                    |   ^
4988  *                    |   |
4989  *                    |   | sched_tick_remote()
4990  *                    |   |
4991  *                    |   |
4992  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
4993  *                    |   ^
4994  *                    |   |
4995  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
4996  *                    |   |
4997  *                    V   |
4998  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
4999  *
5000  *
5001  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5002  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5003  */
5004
5005 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5006
5007 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5008 {
5009         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5010         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5011         int cpu = twork->cpu;
5012         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5013         struct task_struct *curr;
5014         struct rq_flags rf;
5015         u64 delta;
5016         int os;
5017
5018         /*
5019          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5020          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5021          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5022          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5023          * of when exactly it is running.
5024          */
5025         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
5026                 goto out_requeue;
5027
5028         rq_lock_irq(rq, &rf);
5029         curr = rq->curr;
5030         if (cpu_is_offline(cpu))
5031                 goto out_unlock;
5032
5033         update_rq_clock(rq);
5034
5035         if (!is_idle_task(curr)) {
5036                 /*
5037                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
5038                  * amount of time.
5039                  */
5040                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5041                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5042         }
5043         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5044
5045         calc_load_nohz_remote(rq);
5046 out_unlock:
5047         rq_unlock_irq(rq, &rf);
5048 out_requeue:
5049
5050         /*
5051          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5052          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5053          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5054          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5055          */
5056         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5057         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5058         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5059                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5060 }
5061
5062 static void sched_tick_start(int cpu)
5063 {
5064         int os;
5065         struct tick_work *twork;
5066
5067         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
5068                 return;
5069
5070         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5071
5072         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5073         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5074         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5075         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5076                 twork->cpu = cpu;
5077                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5078                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5079         }
5080 }
5081
5082 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5083 static void sched_tick_stop(int cpu)
5084 {
5085         struct tick_work *twork;
5086         int os;
5087
5088         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
5089                 return;
5090
5091         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5092
5093         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5094         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5095         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5096         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5097         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5098 }
5099 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5100
5101 int __init sched_tick_offload_init(void)
5102 {
5103         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5104         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5105         return 0;
5106 }
5107
5108 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5109 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5110 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5111 #endif
5112
5113 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5114                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5115 /*
5116  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5117  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5118  */
5119 static inline void preempt_latency_start(int val)
5120 {
5121         if (preempt_count() == val) {
5122                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5123 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5124                 current->preempt_disable_ip = ip;
5125 #endif
5126                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5127         }
5128 }
5129
5130 void preempt_count_add(int val)
5131 {
5132 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5133         /*
5134          * Underflow?
5135          */
5136         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5137                 return;
5138 #endif
5139         __preempt_count_add(val);
5140 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5141         /*
5142          * Spinlock count overflowing soon?
5143          */
5144         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5145                                 PREEMPT_MASK - 10);
5146 #endif
5147         preempt_latency_start(val);
5148 }
5149 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5150 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5151
5152 /*
5153  * If the value passed in equals to the current preempt count
5154  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5155  */
5156 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5157 {
5158         if (preempt_count() == val)
5159                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5160 }
5161
5162 void preempt_count_sub(int val)
5163 {
5164 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5165         /*
5166          * Underflow?
5167          */
5168         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5169                 return;
5170         /*
5171          * Is the spinlock portion underflowing?
5172          */
5173         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5174                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5175                 return;
5176 #endif
5177
5178         preempt_latency_stop(val);
5179         __preempt_count_sub(val);
5180 }
5181 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5182 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5183
5184 #else
5185 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5186 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5187 #endif
5188
5189 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5190 {
5191 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5192         return p->preempt_disable_ip;
5193 #else
5194         return 0;
5195 #endif
5196 }
5197
5198 /*
5199  * Print scheduling while atomic bug:
5200  */
5201 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5202 {
5203         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5204         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5205
5206         if (oops_in_progress)
5207                 return;
5208
5209         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5210                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5211
5212         debug_show_held_locks(prev);
5213         print_modules();
5214         if (irqs_disabled())
5215                 print_irqtrace_events(prev);
5216         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5217             && in_atomic_preempt_off()) {
5218                 pr_err("Preemption disabled at:");
5219                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5220         }
5221         if (panic_on_warn)
5222                 panic("scheduling while atomic\n");
5223
5224         dump_stack();
5225         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5226 }
5227
5228 /*
5229  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5230  */
5231 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5232 {
5233 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5234         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5235                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5236
5237         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5238                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5239 #endif
5240
5241 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5242         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5243                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5244                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5245                 dump_stack();
5246                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5247         }
5248 #endif
5249
5250         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5251                 __schedule_bug(prev);
5252                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5253         }
5254         rcu_sleep_check();
5255         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5256
5257         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5258
5259         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5260 }
5261
5262 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5263                                   struct rq_flags *rf)
5264 {
5265 #ifdef CONFIG_SMP
5266         const struct sched_class *class;
5267         /*
5268          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5269          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5270          * state as before we took rq->lock.
5271          *
5272          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5273          * a runnable task of @class priority or higher.
5274          */
5275         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5276                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5277                         break;
5278         }
5279 #endif
5280
5281         put_prev_task(rq, prev);
5282 }
5283
5284 /*
5285  * Pick up the highest-prio task:
5286  */
5287 static inline struct task_struct *
5288 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5289 {
5290         const struct sched_class *class;
5291         struct task_struct *p;
5292
5293         /*
5294          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5295          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5296          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5297          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
5298          */
5299         if (likely(prev->sched_class <= &fair_sched_class &&
5300                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
5301
5302                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
5303                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
5304                         goto restart;
5305
5306                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
5307                 if (!p) {
5308                         put_prev_task(rq, prev);
5309                         p = pick_next_task_idle(rq);
5310                 }
5311
5312                 return p;
5313         }
5314
5315 restart:
5316         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5317
5318         for_each_class(class) {
5319                 p = class->pick_next_task(rq);
5320                 if (p)
5321                         return p;
5322         }
5323
5324         /* The idle class should always have a runnable task: */
5325         BUG();
5326 }
5327
5328 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
5329 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
5330 {
5331         return (task_rq(t)->idle == t);
5332 }
5333
5334 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
5335 {
5336         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
5337 }
5338
5339 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
5340 {
5341         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
5342                 return true;
5343
5344         return a->core_cookie == b->core_cookie;
5345 }
5346
5347 // XXX fairness/fwd progress conditions
5348 /*
5349  * Returns
5350  * - NULL if there is no runnable task for this class.
5351  * - the highest priority task for this runqueue if it matches
5352  *   rq->core->core_cookie or its priority is greater than max.
5353  * - Else returns idle_task.
5354  */
5355 static struct task_struct *
5356 pick_task(struct rq *rq, const struct sched_class *class, struct task_struct *max, bool in_fi)
5357 {
5358         struct task_struct *class_pick, *cookie_pick;
5359         unsigned long cookie = rq->core->core_cookie;
5360
5361         class_pick = class->pick_task(rq);
5362         if (!class_pick)
5363                 return NULL;
5364
5365         if (!cookie) {
5366                 /*
5367                  * If class_pick is tagged, return it only if it has
5368                  * higher priority than max.
5369                  */
5370                 if (max && class_pick->core_cookie &&
5371                     prio_less(class_pick, max, in_fi))
5372                         return idle_sched_class.pick_task(rq);
5373
5374                 return class_pick;
5375         }
5376
5377         /*
5378          * If class_pick is idle or matches cookie, return early.
5379          */
5380         if (cookie_equals(class_pick, cookie))
5381                 return class_pick;
5382
5383         cookie_pick = sched_core_find(rq, cookie);
5384
5385         /*
5386          * If class > max && class > cookie, it is the highest priority task on
5387          * the core (so far) and it must be selected, otherwise we must go with
5388          * the cookie pick in order to satisfy the constraint.
5389          */
5390         if (prio_less(cookie_pick, class_pick, in_fi) &&
5391             (!max || prio_less(max, class_pick, in_fi)))
5392                 return class_pick;
5393
5394         return cookie_pick;
5395 }
5396
5397 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
5398
5399 static struct task_struct *
5400 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5401 {
5402         struct task_struct *next, *max = NULL;
5403         const struct sched_class *class;
5404         const struct cpumask *smt_mask;
5405         bool fi_before = false;
5406         int i, j, cpu, occ = 0;
5407         bool need_sync;
5408
5409         if (!sched_core_enabled(rq))
5410                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5411
5412         cpu = cpu_of(rq);
5413
5414         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
5415         if (cpu_is_offline(cpu)) {
5416                 /*
5417                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
5418                  * coming online. core_pick would already be migrated to
5419                  * another cpu during offline.
5420                  */
5421                 rq->core_pick = NULL;
5422                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5423         }
5424
5425         /*
5426          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
5427          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
5428          * pick yet, do so now.
5429          *
5430          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
5431          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
5432          * selection. In this case, do a core-wide selection.
5433          */
5434         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
5435             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
5436             rq->core_pick) {
5437                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
5438
5439                 next = rq->core_pick;
5440                 if (next != prev) {
5441                         put_prev_task(rq, prev);
5442                         set_next_task(rq, next);
5443                 }
5444
5445                 rq->core_pick = NULL;
5446                 return next;
5447         }
5448
5449         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5450
5451         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5452         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
5453
5454         /* reset state */
5455         rq->core->core_cookie = 0UL;
5456         if (rq->core->core_forceidle) {
5457                 need_sync = true;
5458                 fi_before = true;
5459                 rq->core->core_forceidle = false;
5460         }
5461
5462         /*
5463          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
5464          *
5465          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
5466          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
5467          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
5468          *
5469          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
5470          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
5471          */
5472         rq->core->core_task_seq++;
5473
5474         /*
5475          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
5476          * and there are no cookied tasks running on siblings.
5477          */
5478         if (!need_sync) {
5479                 for_each_class(class) {
5480                         next = class->pick_task(rq);
5481                         if (next)
5482                                 break;
5483                 }
5484
5485                 if (!next->core_cookie) {
5486                         rq->core_pick = NULL;
5487                         /*
5488                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
5489                          * unconstrained picks as well.
5490                          */
5491                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
5492                         task_vruntime_update(rq, next, false);
5493                         goto done;
5494                 }
5495         }
5496
5497         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5498                 struct rq *rq_i = cpu_rq(i);
5499
5500                 rq_i->core_pick = NULL;
5501
5502                 if (i != cpu)
5503                         update_rq_clock(rq_i);
5504         }
5505
5506         /*
5507          * Try and select tasks for each sibling in descending sched_class
5508          * order.
5509          */
5510         for_each_class(class) {
5511 again:
5512                 for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
5513                         struct rq *rq_i = cpu_rq(i);
5514                         struct task_struct *p;
5515
5516                         if (rq_i->core_pick)
5517                                 continue;
5518
5519                         /*
5520                          * If this sibling doesn't yet have a suitable task to
5521                          * run; ask for the most eligible task, given the
5522                          * highest priority task already selected for this
5523                          * core.
5524                          */
5525                         p = pick_task(rq_i, class, max, fi_before);
5526                         if (!p)
5527                                 continue;
5528
5529                         if (!is_task_rq_idle(p))
5530                                 occ++;
5531
5532                         rq_i->core_pick = p;
5533                         if (rq_i->idle == p && rq_i->nr_running) {
5534                                 rq->core->core_forceidle = true;
5535                                 if (!fi_before)
5536                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
5537                         }
5538
5539                         /*
5540                          * If this new candidate is of higher priority than the
5541                          * previous; and they're incompatible; we need to wipe
5542                          * the slate and start over. pick_task makes sure that
5543                          * p's priority is more than max if it doesn't match
5544                          * max's cookie.
5545                          *
5546                          * NOTE: this is a linear max-filter and is thus bounded
5547                          * in execution time.
5548                          */
5549                         if (!max || !cookie_match(max, p)) {
5550                                 struct task_struct *old_max = max;
5551
5552                                 rq->core->core_cookie = p->core_cookie;
5553                                 max = p;
5554
5555                                 if (old_max) {
5556                                         rq->core->core_forceidle = false;
5557                                         for_each_cpu(j, smt_mask) {
5558                                                 if (j == i)
5559                                                         continue;
5560
5561                                                 cpu_rq(j)->core_pick = NULL;
5562                                         }
5563                                         occ = 1;
5564                                         goto again;
5565                                 }
5566                         }
5567                 }
5568         }
5569
5570         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
5571         next = rq->core_pick;
5572         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
5573
5574         /* Something should have been selected for current CPU */
5575         WARN_ON_ONCE(!next);
5576
5577         /*
5578          * Reschedule siblings
5579          *
5580          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
5581          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
5582          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
5583          * non-matching user state.
5584          */
5585         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5586                 struct rq *rq_i = cpu_rq(i);
5587
5588                 /*
5589                  * An online sibling might have gone offline before a task
5590                  * could be picked for it, or it might be offline but later
5591                  * happen to come online, but its too late and nothing was
5592                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
5593                  * so ignore it.
5594                  */
5595                 if (!rq_i->core_pick)
5596                         continue;
5597
5598                 /*
5599                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
5600                  * fi_before     fi      update?
5601                  *  0            0       1
5602                  *  0            1       1
5603                  *  1            0       1
5604                  *  1            1       0
5605                  */
5606                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle))
5607                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, rq->core->core_forceidle);
5608
5609                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
5610
5611                 if (i == cpu) {
5612                         rq_i->core_pick = NULL;
5613                         continue;
5614                 }
5615
5616                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
5617                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
5618
5619                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
5620                         rq_i->core_pick = NULL;
5621                         continue;
5622                 }
5623
5624                 resched_curr(rq_i);
5625         }
5626
5627 done:
5628         set_next_task(rq, next);
5629         return next;
5630 }
5631
5632 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
5633 {
5634         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
5635         struct task_struct *p;
5636         unsigned long cookie;
5637         bool success = false;
5638
5639         local_irq_disable();
5640         double_rq_lock(dst, src);
5641
5642         cookie = dst->core->core_cookie;
5643         if (!cookie)
5644                 goto unlock;
5645
5646         if (dst->curr != dst->idle)
5647                 goto unlock;
5648
5649         p = sched_core_find(src, cookie);
5650         if (p == src->idle)
5651                 goto unlock;
5652
5653         do {
5654                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
5655                         goto next;
5656
5657                 if (!cpumask_test_cpu(this, &p->cpus_mask))
5658                         goto next;
5659
5660                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
5661                         goto next;
5662
5663                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
5664                 deactivate_task(src, p, 0);
5665                 set_task_cpu(p, this);
5666                 activate_task(dst, p, 0);
5667                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5668
5669                 resched_curr(dst);
5670
5671                 success = true;
5672                 break;
5673
5674 next:
5675                 p = sched_core_next(p, cookie);
5676         } while (p);
5677
5678 unlock:
5679         double_rq_unlock(dst, src);
5680         local_irq_enable();
5681
5682         return success;
5683 }
5684
5685 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
5686 {
5687         int i;
5688
5689         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu) {
5690                 if (i == cpu)
5691                         continue;
5692
5693                 if (need_resched())
5694                         break;
5695
5696                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
5697                         return true;
5698         }
5699
5700         return false;
5701 }
5702
5703 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
5704 {
5705         struct sched_domain *sd;
5706         int cpu = cpu_of(rq);
5707
5708         preempt_disable();
5709         rcu_read_lock();
5710         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
5711         for_each_domain(cpu, sd) {
5712                 if (need_resched())
5713                         break;
5714
5715                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
5716                         break;
5717         }
5718         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
5719         rcu_read_unlock();
5720         preempt_enable();
5721 }
5722
5723 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, core_balance_head);
5724
5725 void queue_core_balance(struct rq *rq)
5726 {
5727         if (!sched_core_enabled(rq))
5728                 return;
5729
5730         if (!rq->core->core_cookie)
5731                 return;
5732
5733         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
5734                 return;
5735
5736         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
5737 }
5738
5739 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
5740 {
5741         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5742         struct rq *rq, *core_rq = NULL;
5743         int i;
5744
5745         core_rq = cpu_rq(cpu)->core;
5746
5747         if (!core_rq) {
5748                 for_each_cpu(i, smt_mask) {
5749                         rq = cpu_rq(i);
5750                         if (rq->core && rq->core == rq)
5751                                 core_rq = rq;
5752                 }
5753
5754                 if (!core_rq)
5755                         core_rq = cpu_rq(cpu);
5756
5757                 for_each_cpu(i, smt_mask) {
5758                         rq = cpu_rq(i);
5759
5760                         WARN_ON_ONCE(rq->core && rq->core != core_rq);
5761                         rq->core = core_rq;
5762                 }
5763         }
5764 }
5765 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
5766
5767 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
5768
5769 static struct task_struct *
5770 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5771 {
5772         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5773 }
5774
5775 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
5776
5777 /*
5778  * __schedule() is the main scheduler function.
5779  *
5780  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
5781  *
5782  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
5783  *
5784  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
5785  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
5786  *
5787  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
5788  *      interrupt handler scheduler_tick().
5789  *
5790  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
5791  *      task to the run-queue and that's it.
5792  *
5793  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
5794  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
5795  *      called on the nearest possible occasion:
5796  *
5797  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
5798  *
5799  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
5800  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
5801  *           spin_unlock()!)
5802  *
5803  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
5804  *           preemptible context
5805  *
5806  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
5807  *         then at the next:
5808  *
5809  *          - cond_resched() call
5810  *          - explicit schedule() call
5811  *          - return from syscall or exception to user-space
5812  *          - return from interrupt-handler to user-space
5813  *
5814  * WARNING: must be called with preemption disabled!
5815  */
5816 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
5817 {
5818         struct task_struct *prev, *next;
5819         unsigned long *switch_count;
5820         unsigned long prev_state;
5821         struct rq_flags rf;
5822         struct rq *rq;
5823         int cpu;
5824
5825         cpu = smp_processor_id();
5826         rq = cpu_rq(cpu);
5827         prev = rq->curr;
5828
5829         schedule_debug(prev, preempt);
5830
5831         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
5832                 hrtick_clear(rq);
5833
5834         local_irq_disable();
5835         rcu_note_context_switch(preempt);
5836
5837         /*
5838          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
5839          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
5840          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
5841          *
5842          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
5843          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
5844          *                                        wake_up_state(p, state)
5845          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
5846          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
5847          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
5848          *
5849          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
5850          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
5851          */
5852         rq_lock(rq, &rf);
5853         smp_mb__after_spinlock();
5854
5855         /* Promote REQ to ACT */
5856         rq->clock_update_flags <<= 1;
5857         update_rq_clock(rq);
5858
5859         switch_count = &prev->nivcsw;
5860
5861         /*
5862          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
5863          * that:
5864          *
5865          *  - we form a control dependency vs deactivate_task() below.
5866          *  - ptrace_{,un}freeze_traced() can change ->state underneath us.
5867          */
5868         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
5869         if (!preempt && prev_state) {
5870                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
5871                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
5872                 } else {
5873                         prev->sched_contributes_to_load =
5874                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
5875                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
5876                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
5877
5878                         if (prev->sched_contributes_to_load)
5879                                 rq->nr_uninterruptible++;
5880
5881                         /*
5882                          * __schedule()                 ttwu()
5883                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
5884                          *   if (prev_state)                goto out;
5885                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
5886                          *                                p->state = TASK_WAKING
5887                          *
5888                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
5889                          *
5890                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
5891                          */
5892                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
5893
5894                         if (prev->in_iowait) {
5895                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5896                                 delayacct_blkio_start();
5897                         }
5898                 }
5899                 switch_count = &prev->nvcsw;
5900         }
5901
5902         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
5903         clear_tsk_need_resched(prev);
5904         clear_preempt_need_resched();
5905 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5906         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
5907 #endif
5908
5909         if (likely(prev != next)) {
5910                 rq->nr_switches++;
5911                 /*
5912                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
5913                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
5914                  */
5915                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
5916                 /*
5917                  * The membarrier system call requires each architecture
5918                  * to have a full memory barrier after updating
5919                  * rq->curr, before returning to user-space.
5920                  *
5921                  * Here are the schemes providing that barrier on the
5922                  * various architectures:
5923                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
5924                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
5925                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
5926                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
5927                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
5928                  *   is a RELEASE barrier),
5929                  */
5930                 ++*switch_count;
5931
5932                 migrate_disable_switch(rq, prev);
5933                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
5934
5935                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
5936
5937                 /* Also unlocks the rq: */
5938                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
5939         } else {
5940                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5941
5942                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
5943                 __balance_callbacks(rq);
5944                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
5945         }
5946 }
5947
5948 void __noreturn do_task_dead(void)
5949 {
5950         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
5951         set_special_state(TASK_DEAD);
5952
5953         /* Tell freezer to ignore us: */
5954         current->flags |= PF_NOFREEZE;
5955
5956         __schedule(false);
5957         BUG();
5958
5959         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
5960         for (;;)
5961                 cpu_relax();
5962 }
5963
5964 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
5965 {
5966         unsigned int task_flags;
5967
5968         if (task_is_running(tsk))
5969                 return;
5970
5971         task_flags = tsk->flags;
5972         /*
5973          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
5974          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
5975          * As this function is called inside the schedule() context,
5976          * we disable preemption to avoid it calling schedule() again
5977          * in the possible wakeup of a kworker and because wq_worker_sleeping()
5978          * requires it.
5979          */
5980         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
5981                 preempt_disable();
5982                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
5983                         wq_worker_sleeping(tsk);
5984                 else
5985                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
5986                 preempt_enable_no_resched();
5987         }
5988
5989         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
5990                 return;
5991
5992         /*
5993          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
5994          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
5995          */
5996         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
5997                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
5998 }
5999
6000 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6001 {
6002         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6003                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6004                         wq_worker_running(tsk);
6005                 else
6006                         io_wq_worker_running(tsk);
6007         }
6008 }
6009
6010 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6011 {
6012         struct task_struct *tsk = current;
6013
6014         sched_submit_work(tsk);
6015         do {
6016                 preempt_disable();
6017                 __schedule(false);
6018                 sched_preempt_enable_no_resched();
6019         } while (need_resched());
6020         sched_update_worker(tsk);
6021 }
6022 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6023
6024 /*
6025  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6026  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6027  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6028  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6029  * (schedule out non-voluntarily).
6030  *
6031  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6032  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6033  */
6034 void __sched schedule_idle(void)
6035 {
6036         /*
6037          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6038          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6039          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6040          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6041          * TASK_RUNNING state.
6042          */
6043         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6044         do {
6045                 __schedule(false);
6046         } while (need_resched());
6047 }
6048
6049 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
6050 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6051 {
6052         /*
6053          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6054          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6055          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6056          * we find a better solution.
6057          *
6058          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6059          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6060          * too frequently to make sense yet.
6061          */
6062         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6063         schedule();
6064         exception_exit(prev_state);
6065 }
6066 #endif
6067
6068 /**
6069  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6070  *
6071  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6072  */
6073 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6074 {
6075         sched_preempt_enable_no_resched();
6076         schedule();
6077         preempt_disable();
6078 }
6079
6080 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6081 {
6082         do {
6083                 /*
6084                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6085                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6086                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6087                  * by the function tracer will call this function again and
6088                  * cause infinite recursion.
6089                  *
6090                  * Preemption must be disabled here before the function
6091                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6092                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6093                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6094                  * which can also be traced by the function tracer.
6095                  */
6096                 preempt_disable_notrace();
6097                 preempt_latency_start(1);
6098                 __schedule(true);
6099                 preempt_latency_stop(1);
6100                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6101
6102                 /*
6103                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6104                  * between schedule and now.
6105                  */
6106         } while (need_resched());
6107 }
6108
6109 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6110 /*
6111  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6112  * off of preempt_enable.
6113  */
6114 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6115 {
6116         /*
6117          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6118          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6119          */
6120         if (likely(!preemptible()))
6121                 return;
6122
6123         preempt_schedule_common();
6124 }
6125 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6126 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6127
6128 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6129 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6130 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6131 #endif
6132
6133
6134 /**
6135  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6136  *
6137  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6138  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6139  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6140  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6141  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6142  * to be called when the system is still in usermode.
6143  *
6144  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6145  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6146  * calling the scheduler.
6147  */
6148 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6149 {
6150         enum ctx_state prev_ctx;
6151
6152         if (likely(!preemptible()))
6153                 return;
6154
6155         do {
6156                 /*
6157                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6158                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6159                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6160                  * by the function tracer will call this function again and
6161                  * cause infinite recursion.
6162                  *
6163                  * Preemption must be disabled here before the function
6164                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6165                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6166                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6167                  * which can also be traced by the function tracer.
6168                  */
6169                 preempt_disable_notrace();
6170                 preempt_latency_start(1);
6171                 /*
6172                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6173                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6174                  * an infinite recursion.
6175                  */
6176                 prev_ctx = exception_enter();
6177                 __schedule(true);
6178                 exception_exit(prev_ctx);
6179
6180                 preempt_latency_stop(1);
6181                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6182         } while (need_resched());
6183 }
6184 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6185
6186 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6187 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6188 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6189 #endif
6190
6191 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6192
6193 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6194
6195 #include <linux/entry-common.h>
6196
6197 /*
6198  * SC:cond_resched
6199  * SC:might_resched
6200  * SC:preempt_schedule
6201  * SC:preempt_schedule_notrace
6202  * SC:irqentry_exit_cond_resched
6203  *
6204  *
6205  * NONE:
6206  *   cond_resched               <- __cond_resched
6207  *   might_resched              <- RET0
6208  *   preempt_schedule           <- NOP
6209  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
6210  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
6211  *
6212  * VOLUNTARY:
6213  *   cond_resched               <- __cond_resched
6214  *   might_resched              <- __cond_resched
6215  *   preempt_schedule           <- NOP
6216  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
6217  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
6218  *
6219  * FULL:
6220  *   cond_resched               <- RET0
6221  *   might_resched              <- RET0
6222  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
6223  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
6224  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
6225  */
6226
6227 enum {
6228         preempt_dynamic_none = 0,
6229         preempt_dynamic_voluntary,
6230         preempt_dynamic_full,
6231 };
6232
6233 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
6234
6235 int sched_dynamic_mode(const char *str)
6236 {
6237         if (!strcmp(str, "none"))
6238                 return preempt_dynamic_none;
6239
6240         if (!strcmp(str, "voluntary"))
6241                 return preempt_dynamic_voluntary;
6242
6243         if (!strcmp(str, "full"))
6244                 return preempt_dynamic_full;
6245
6246         return -EINVAL;
6247 }
6248
6249 void sched_dynamic_update(int mode)
6250 {
6251         /*
6252          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
6253          * the ZERO state, which is invalid.
6254          */
6255         static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6256         static_call_update(might_resched, __cond_resched);
6257         static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6258         static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6259         static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
6260
6261         switch (mode) {
6262         case preempt_dynamic_none:
6263                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6264                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
6265                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
6266                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
6267                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
6268                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
6269                 break;
6270
6271         case preempt_dynamic_voluntary:
6272                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6273                 static_call_update(might_resched, __cond_resched);
6274                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
6275                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
6276                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
6277                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
6278                 break;
6279
6280         case preempt_dynamic_full:
6281                 static_call_update(cond_resched, (void *)&__static_call_return0);
6282                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
6283                 static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6284                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6285                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
6286                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
6287                 break;
6288         }
6289
6290         preempt_dynamic_mode = mode;
6291 }
6292
6293 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
6294 {
6295         int mode = sched_dynamic_mode(str);
6296         if (mode < 0) {
6297                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
6298                 return 1;
6299         }
6300
6301         sched_dynamic_update(mode);
6302         return 0;
6303 }
6304 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
6305
6306 #endif /* CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
6307
6308 /*
6309  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6310  * off of irq context.
6311  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6312  * protect us against recursive calling from irq.
6313  */
6314 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6315 {
6316         enum ctx_state prev_state;
6317
6318         /* Catch callers which need to be fixed */
6319         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
6320
6321         prev_state = exception_enter();
6322
6323         do {
6324                 preempt_disable();
6325                 local_irq_enable();
6326                 __schedule(true);
6327                 local_irq_disable();
6328                 sched_preempt_enable_no_resched();
6329         } while (need_resched());
6330
6331         exception_exit(prev_state);
6332 }
6333
6334 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
6335                           void *key)
6336 {
6337         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
6338         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
6339 }
6340 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
6341
6342 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
6343 {
6344         if (dl_prio(prio))
6345                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6346         else if (rt_prio(prio))
6347                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6348         else
6349                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6350
6351         p->prio = prio;
6352 }
6353
6354 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6355
6356 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
6357 {
6358         if (pi_task)
6359                 prio = min(prio, pi_task->prio);
6360
6361         return prio;
6362 }
6363
6364 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6365 {
6366         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
6367
6368         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
6369 }
6370
6371 /*
6372  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6373  * @p: task to boost
6374  * @pi_task: donor task
6375  *
6376  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6377  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6378  *
6379  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
6380  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
6381  */
6382 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
6383 {
6384         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
6385                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6386         const struct sched_class *prev_class;
6387         struct rq_flags rf;
6388         struct rq *rq;
6389
6390         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
6391         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
6392
6393         /*
6394          * If nothing changed; bail early.
6395          */
6396         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6397                 return;
6398
6399         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
6400         update_rq_clock(rq);
6401         /*
6402          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
6403          * either lock.
6404          *
6405          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
6406          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
6407          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
6408          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
6409          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
6410          */
6411         p->pi_top_task = pi_task;
6412
6413         /*
6414          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
6415          */
6416         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6417                 goto out_unlock;
6418
6419         /*
6420          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
6421          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
6422          *
6423          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
6424          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
6425          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
6426          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
6427          * with interrupts disabled and will complete the lock
6428          * protected section without being interrupted. So there is no
6429          * real need to boost.
6430          */
6431         if (unlikely(p == rq->idle)) {
6432                 WARN_ON(p != rq->curr);
6433                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
6434                 goto out_unlock;
6435         }
6436
6437         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
6438         oldprio = p->prio;
6439
6440         if (oldprio == prio)
6441                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
6442
6443         prev_class = p->sched_class;
6444         queued = task_on_rq_queued(p);
6445         running = task_current(rq, p);
6446         if (queued)
6447                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
6448         if (running)
6449                 put_prev_task(rq, p);
6450
6451         /*
6452          * Boosting condition are:
6453          * 1. -rt task is running and holds mutex A
6454          *      --> -dl task blocks on mutex A
6455          *
6456          * 2. -dl task is running and holds mutex A
6457          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
6458          *          running task
6459          */
6460         if (dl_prio(prio)) {
6461                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
6462                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
6463                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
6464                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
6465                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
6466                 } else {
6467                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6468                 }
6469         } else if (rt_prio(prio)) {
6470                 if (dl_prio(oldprio))
6471                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6472                 if (oldprio < prio)
6473                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
6474         } else {
6475                 if (dl_prio(oldprio))
6476                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6477                 if (rt_prio(oldprio))
6478                         p->rt.timeout = 0;
6479         }
6480
6481         __setscheduler_prio(p, prio);
6482
6483         if (queued)
6484                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
6485         if (running)
6486                 set_next_task(rq, p);
6487
6488         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6489 out_unlock:
6490         /* Avoid rq from going away on us: */
6491         preempt_disable();
6492
6493         rq_unpin_lock(rq, &rf);
6494         __balance_callbacks(rq);
6495         raw_spin_rq_unlock(rq);
6496
6497         preempt_enable();
6498 }
6499 #else
6500 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6501 {
6502         return prio;
6503 }
6504 #endif
6505
6506 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6507 {
6508         bool queued, running;
6509         int old_prio;
6510         struct rq_flags rf;
6511         struct rq *rq;
6512
6513         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6514                 return;
6515         /*
6516          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6517          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6518          */
6519         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6520         update_rq_clock(rq);
6521
6522         /*
6523          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6524          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6525          * it won't have any effect on scheduling until the task is
6526          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
6527          */
6528         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
6529                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6530                 goto out_unlock;
6531         }
6532         queued = task_on_rq_queued(p);
6533         running = task_current(rq, p);
6534         if (queued)
6535                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
6536         if (running)
6537                 put_prev_task(rq, p);
6538
6539         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6540         set_load_weight(p, true);
6541         old_prio = p->prio;
6542         p->prio = effective_prio(p);
6543
6544         if (queued)
6545                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
6546         if (running)
6547                 set_next_task(rq, p);
6548
6549         /*
6550          * If the task increased its priority or is running and
6551          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6552          */
6553         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
6554
6555 out_unlock:
6556         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6557 }
6558 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6559
6560 /*
6561  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6562  * @p: task
6563  * @nice: nice value
6564  */
6565 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6566 {
6567         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
6568         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
6569
6570         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
6571                 capable(CAP_SYS_NICE));
6572 }
6573
6574 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6575
6576 /*
6577  * sys_nice - change the priority of the current process.
6578  * @increment: priority increment
6579  *
6580  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6581  * does similar things.
6582  */
6583 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6584 {
6585         long nice, retval;
6586
6587         /*
6588          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6589          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6590          * and we have a single winner.
6591          */
6592         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
6593         nice = task_nice(current) + increment;
6594
6595         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
6596         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6597                 return -EPERM;
6598
6599         retval = security_task_setnice(current, nice);
6600         if (retval)
6601                 return retval;
6602
6603         set_user_nice(current, nice);
6604         return 0;
6605 }
6606
6607 #endif
6608
6609 /**
6610  * task_prio - return the priority value of a given task.
6611  * @p: the task in question.
6612  *
6613  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
6614  *
6615  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
6616  *
6617  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
6618  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
6619  * deadline                     -101             -1           0
6620  */
6621 int task_prio(const struct task_struct *p)
6622 {
6623         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6624 }
6625
6626 /**
6627  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
6628  * @cpu: the processor in question.
6629  *
6630  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
6631  */
6632 int idle_cpu(int cpu)
6633 {
6634         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6635
6636         if (rq->curr != rq->idle)
6637                 return 0;
6638
6639         if (rq->nr_running)
6640                 return 0;
6641
6642 #ifdef CONFIG_SMP
6643         if (rq->ttwu_pending)
6644                 return 0;
6645 #endif
6646
6647         return 1;
6648 }
6649
6650 /**
6651  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
6652  * @cpu: the CPU in question.
6653  *
6654  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
6655  */
6656 int available_idle_cpu(int cpu)
6657 {
6658         if (!idle_cpu(cpu))
6659                 return 0;
6660
6661         if (vcpu_is_preempted(cpu))
6662                 return 0;
6663
6664         return 1;
6665 }
6666
6667 /**
6668  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
6669  * @cpu: the processor in question.
6670  *
6671  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
6672  */
6673 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6674 {
6675         return cpu_rq(cpu)->idle;
6676 }
6677
6678 #ifdef CONFIG_SMP
6679 /*
6680  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
6681  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
6682  *
6683  * The scheduler tracks the following metrics:
6684  *
6685  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
6686  *   cpu_bw_dl()
6687  *
6688  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
6689  * synchronized windows and are thus directly comparable.
6690  *
6691  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
6692  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
6693  * in the irq utilization.
6694  *
6695  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
6696  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
6697  * required to meet deadlines.
6698  */
6699 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
6700                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
6701                                  struct task_struct *p)
6702 {
6703         unsigned long dl_util, util, irq;
6704         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6705
6706         if (!uclamp_is_used() &&
6707             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
6708                 return max;
6709         }
6710
6711         /*
6712          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
6713          * because of inaccuracies in how we track these -- see
6714          * update_irq_load_avg().
6715          */
6716         irq = cpu_util_irq(rq);
6717         if (unlikely(irq >= max))
6718                 return max;
6719
6720         /*
6721          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
6722          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
6723          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
6724          * to obtain the CPU's actual utilization.
6725          *
6726          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
6727          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
6728          * tasks.
6729          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
6730          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
6731          */
6732         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
6733         if (type == FREQUENCY_UTIL)
6734                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
6735
6736         dl_util = cpu_util_dl(rq);
6737
6738         /*
6739          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
6740          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
6741          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
6742          * that we select f_max when there is no idle time.
6743          *
6744          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
6745          * saturation when we should -- something for later.
6746          */
6747         if (util + dl_util >= max)
6748                 return max;
6749
6750         /*
6751          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
6752          * include util_dl and ignore dl_bw.
6753          */
6754         if (type == ENERGY_UTIL)
6755                 util += dl_util;
6756
6757         /*
6758          * There is still idle time; further improve the number by using the
6759          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
6760          * need to scale the task numbers:
6761          *
6762          *              max - irq
6763          *   U' = irq + --------- * U
6764          *                 max
6765          */
6766         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
6767         util += irq;
6768
6769         /*
6770          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
6771          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
6772          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
6773          * periods of time.
6774          *
6775          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
6776          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
6777          * an interface. So, we only do the latter for now.
6778          */
6779         if (type == FREQUENCY_UTIL)
6780                 util += cpu_bw_dl(rq);
6781
6782         return min(max, util);
6783 }
6784
6785 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
6786 {
6787         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu_rq(cpu)), max,
6788                                   ENERGY_UTIL, NULL);
6789 }
6790 #endif /* CONFIG_SMP */
6791
6792 /**
6793  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6794  * @pid: the pid in question.
6795  *
6796  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
6797  */
6798 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6799 {
6800         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6801 }
6802
6803 /*
6804  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
6805  * it calls know not to change it.
6806  */
6807 #define SETPARAM_POLICY -1
6808
6809 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
6810                 const struct sched_attr *attr)
6811 {
6812         int policy = attr->sched_policy;
6813
6814         if (policy == SETPARAM_POLICY)
6815                 policy = p->policy;
6816
6817         p->policy = policy;
6818
6819         if (dl_policy(policy))
6820                 __setparam_dl(p, attr);
6821         else if (fair_policy(policy))
6822                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
6823
6824         /*
6825          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
6826          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
6827          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
6828          */
6829         p->rt_priority = attr->sched_priority;
6830         p->normal_prio = normal_prio(p);
6831         set_load_weight(p, true);
6832 }
6833
6834 /*
6835  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
6836  */
6837 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6838 {
6839         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6840         bool match;
6841
6842         rcu_read_lock();
6843         pcred = __task_cred(p);
6844         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
6845                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
6846         rcu_read_unlock();
6847         return match;
6848 }
6849
6850 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
6851                                 const struct sched_attr *attr,
6852                                 bool user, bool pi)
6853 {
6854         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
6855         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
6856         const struct sched_class *prev_class;
6857         struct callback_head *head;
6858         struct rq_flags rf;
6859         int reset_on_fork;
6860         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6861         struct rq *rq;
6862
6863         /* The pi code expects interrupts enabled */
6864         BUG_ON(pi && in_interrupt());
6865 recheck:
6866         /* Double check policy once rq lock held: */
6867         if (policy < 0) {
6868                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6869                 policy = oldpolicy = p->policy;
6870         } else {
6871                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
6872
6873                 if (!valid_policy(policy))
6874                         return -EINVAL;
6875         }
6876
6877         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
6878                 return -EINVAL;
6879
6880         /*
6881          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6882          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6883          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6884          */
6885         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
6886                 return -EINVAL;
6887         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
6888             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
6889                 return -EINVAL;
6890
6891         /*
6892          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6893          */
6894         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6895                 if (fair_policy(policy)) {
6896                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
6897                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
6898                                 return -EPERM;
6899                 }
6900
6901                 if (rt_policy(policy)) {
6902                         unsigned long rlim_rtprio =
6903                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
6904
6905                         /* Can't set/change the rt policy: */
6906                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6907                                 return -EPERM;
6908
6909                         /* Can't increase priority: */
6910                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
6911                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
6912                                 return -EPERM;
6913                 }
6914
6915                  /*
6916                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
6917                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
6918                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
6919                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
6920                   */
6921                 if (dl_policy(policy))
6922                         return -EPERM;
6923
6924                 /*
6925                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
6926                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
6927                  */
6928                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
6929                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
6930                                 return -EPERM;
6931                 }
6932
6933                 /* Can't change other user's priorities: */
6934                 if (!check_same_owner(p))
6935                         return -EPERM;
6936
6937                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
6938                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6939                         return -EPERM;
6940         }
6941
6942         if (user) {
6943                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
6944                         return -EINVAL;
6945
6946                 retval = security_task_setscheduler(p);
6947                 if (retval)
6948                         return retval;
6949         }
6950
6951         /* Update task specific "requested" clamps */
6952         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
6953                 retval = uclamp_validate(p, attr);
6954                 if (retval)
6955                         return retval;
6956         }
6957
6958         if (pi)
6959                 cpuset_read_lock();
6960
6961         /*
6962          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6963          * changing the priority of the task:
6964          *
6965          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
6966          * runqueue lock must be held.
6967          */
6968         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6969         update_rq_clock(rq);
6970
6971         /*
6972          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
6973          */
6974         if (p == rq->stop) {
6975                 retval = -EINVAL;
6976                 goto unlock;
6977         }
6978
6979         /*
6980          * If not changing anything there's no need to proceed further,
6981          * but store a possible modification of reset_on_fork.
6982          */
6983         if (unlikely(policy == p->policy)) {
6984                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
6985                         goto change;
6986                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
6987                         goto change;
6988                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
6989                         goto change;
6990                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
6991                         goto change;
6992
6993                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6994                 retval = 0;
6995                 goto unlock;
6996         }
6997 change:
6998
6999         if (user) {
7000 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7001                 /*
7002                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7003                  * assigned.
7004                  */
7005                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7006                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7007                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7008                         retval = -EPERM;
7009                         goto unlock;
7010                 }
7011 #endif
7012 #ifdef CONFIG_SMP
7013                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7014                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7015                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7016
7017                         /*
7018                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7019                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7020                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7021                          */
7022                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7023                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7024                                 retval = -EPERM;
7025                                 goto unlock;
7026                         }
7027                 }
7028 #endif
7029         }
7030
7031         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7032         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7033                 policy = oldpolicy = -1;
7034                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7035                 if (pi)
7036                         cpuset_read_unlock();
7037                 goto recheck;
7038         }
7039
7040         /*
7041          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7042          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7043          * is available.
7044          */
7045         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7046                 retval = -EBUSY;
7047                 goto unlock;
7048         }
7049
7050         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7051         oldprio = p->prio;
7052
7053         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7054         if (pi) {
7055                 /*
7056                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7057                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7058                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7059                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7060                  * itself.
7061                  */
7062                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7063                 if (newprio == oldprio)
7064                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7065         }
7066
7067         queued = task_on_rq_queued(p);
7068         running = task_current(rq, p);
7069         if (queued)
7070                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7071         if (running)
7072                 put_prev_task(rq, p);
7073
7074         prev_class = p->sched_class;
7075
7076         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7077                 __setscheduler_params(p, attr);
7078                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7079         }
7080         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7081
7082         if (queued) {
7083                 /*
7084                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7085                  * increased (user space view).
7086                  */
7087                 if (oldprio < p->prio)
7088                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7089
7090                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7091         }
7092         if (running)
7093                 set_next_task(rq, p);
7094
7095         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7096
7097         /* Avoid rq from going away on us: */
7098         preempt_disable();
7099         head = splice_balance_callbacks(rq);
7100         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7101
7102         if (pi) {
7103                 cpuset_read_unlock();
7104                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7105         }
7106
7107         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7108         balance_callbacks(rq, head);
7109         preempt_enable();
7110
7111         return 0;
7112
7113 unlock:
7114         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7115         if (pi)
7116                 cpuset_read_unlock();
7117         return retval;
7118 }
7119
7120 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7121                                const struct sched_param *param, bool check)
7122 {
7123         struct sched_attr attr = {
7124                 .sched_policy   = policy,
7125                 .sched_priority = param->sched_priority,
7126                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7127         };
7128
7129         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7130         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7131                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7132                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7133                 attr.sched_policy = policy;
7134         }
7135
7136         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7137 }
7138 /**
7139  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7140  * @p: the task in question.
7141  * @policy: new policy.
7142  * @param: structure containing the new RT priority.
7143  *
7144  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7145  *
7146  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7147  *
7148  * NOTE that the task may be already dead.
7149  */
7150 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7151                        const struct sched_param *param)
7152 {
7153         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7154 }
7155
7156 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7157 {
7158         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7159 }
7160
7161 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7162 {
7163         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7164 }
7165 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7166
7167 /**
7168  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7169  * @p: the task in question.
7170  * @policy: new policy.
7171  * @param: structure containing the new RT priority.
7172  *
7173  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7174  * current context has permission.  For example, this is needed in
7175  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7176  * but our caller might not have that capability.
7177  *
7178  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7179  */
7180 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7181                                const struct sched_param *param)
7182 {
7183         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7184 }
7185
7186 /*
7187  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7188  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7189  * be doing.
7190  *
7191  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7192  *
7193  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7194  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7195  * and smash them together and still expect them to work.
7196  *
7197  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7198  *
7199  *   MAX_RT_PRIO / 2
7200  *
7201  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7202  * know enough information to make a sensible choice.
7203  */
7204 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7205 {
7206         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7207         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7208 }
7209 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7210
7211 /*
7212  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7213  */
7214 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7215 {
7216         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7217         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7218 }
7219 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7220
7221 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7222 {
7223         struct sched_attr attr = {
7224                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7225                 .sched_nice = nice,
7226         };
7227         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7228 }
7229 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7230
7231 static int
7232 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7233 {
7234         struct sched_param lparam;
7235         struct task_struct *p;
7236         int retval;
7237
7238         if (!param || pid < 0)
7239                 return -EINVAL;
7240         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7241                 return -EFAULT;
7242
7243         rcu_read_lock();
7244         retval = -ESRCH;
7245         p = find_process_by_pid(pid);
7246         if (likely(p))
7247                 get_task_struct(p);
7248         rcu_read_unlock();
7249
7250         if (likely(p)) {
7251                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7252                 put_task_struct(p);
7253         }
7254
7255         return retval;
7256 }
7257
7258 /*
7259  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7260  */
7261 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7262 {
7263         u32 size;
7264         int ret;
7265
7266         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7267         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7268
7269         ret = get_user(size, &uattr->size);
7270         if (ret)
7271                 return ret;
7272
7273         /* ABI compatibility quirk: */
7274         if (!size)
7275                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
7276         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
7277                 goto err_size;
7278
7279         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
7280         if (ret) {
7281                 if (ret == -E2BIG)
7282                         goto err_size;
7283                 return ret;
7284         }
7285
7286         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
7287             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
7288                 return -EINVAL;
7289
7290         /*
7291          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
7292          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
7293          */
7294         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7295
7296         return 0;
7297
7298 err_size:
7299         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
7300         return -E2BIG;
7301 }
7302
7303 /**
7304  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
7305  * @pid: the pid in question.
7306  * @policy: new policy.
7307  * @param: structure containing the new RT priority.
7308  *
7309  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7310  */
7311 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
7312 {
7313         if (policy < 0)
7314                 return -EINVAL;
7315
7316         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
7317 }
7318
7319 /**
7320  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
7321  * @pid: the pid in question.
7322  * @param: structure containing the new RT priority.
7323  *
7324  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7325  */
7326 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7327 {
7328         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
7329 }
7330
7331 /**
7332  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
7333  * @pid: the pid in question.
7334  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7335  * @flags: for future extension.
7336  */
7337 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7338                                unsigned int, flags)
7339 {
7340         struct sched_attr attr;
7341         struct task_struct *p;
7342         int retval;
7343
7344         if (!uattr || pid < 0 || flags)
7345                 return -EINVAL;
7346
7347         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
7348         if (retval)
7349                 return retval;
7350
7351         if ((int)attr.sched_policy < 0)
7352                 return -EINVAL;
7353         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
7354                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
7355
7356         rcu_read_lock();
7357         retval = -ESRCH;
7358         p = find_process_by_pid(pid);
7359         if (likely(p))
7360                 get_task_struct(p);
7361         rcu_read_unlock();
7362
7363         if (likely(p)) {
7364                 retval = sched_setattr(p, &attr);
7365                 put_task_struct(p);
7366         }
7367
7368         return retval;
7369 }
7370
7371 /**
7372  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
7373  * @pid: the pid in question.
7374  *
7375  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
7376  * code.
7377  */
7378 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
7379 {
7380         struct task_struct *p;
7381         int retval;
7382
7383         if (pid < 0)
7384                 return -EINVAL;
7385
7386         retval = -ESRCH;
7387         rcu_read_lock();
7388         p = find_process_by_pid(pid);
7389         if (p) {
7390                 retval = security_task_getscheduler(p);
7391                 if (!retval)
7392                         retval = p->policy
7393                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
7394         }
7395         rcu_read_unlock();
7396         return retval;
7397 }
7398
7399 /**
7400  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
7401  * @pid: the pid in question.
7402  * @param: structure containing the RT priority.
7403  *
7404  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
7405  * code.
7406  */
7407 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7408 {
7409         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
7410         struct task_struct *p;
7411         int retval;
7412
7413         if (!param || pid < 0)
7414                 return -EINVAL;
7415
7416         rcu_read_lock();
7417         p = find_process_by_pid(pid);
7418         retval = -ESRCH;
7419         if (!p)
7420                 goto out_unlock;
7421
7422         retval = security_task_getscheduler(p);
7423         if (retval)
7424                 goto out_unlock;
7425
7426         if (task_has_rt_policy(p))
7427                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
7428         rcu_read_unlock();
7429
7430         /*
7431          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
7432          */
7433         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
7434
7435         return retval;
7436
7437 out_unlock:
7438         rcu_read_unlock();
7439         return retval;
7440 }
7441
7442 /*
7443  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
7444  * than what user-space knows about) to user-space.
7445  *
7446  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
7447  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
7448  * have the same size.
7449  */
7450 static int
7451 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
7452                         struct sched_attr *kattr,
7453                         unsigned int usize)
7454 {
7455         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
7456
7457         if (!access_ok(uattr, usize))
7458                 return -EFAULT;
7459
7460         /*
7461          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
7462          *
7463          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
7464          *
7465          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
7466          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
7467          *
7468          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
7469          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
7470          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
7471          * which is set to ksize in this case.
7472          */
7473         kattr->size = min(usize, ksize);
7474
7475         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
7476                 return -EFAULT;
7477
7478         return 0;
7479 }
7480
7481 /**
7482  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
7483  * @pid: the pid in question.
7484  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7485  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
7486  * @flags: for future extension.
7487  */
7488 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7489                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
7490 {
7491         struct sched_attr kattr = { };
7492         struct task_struct *p;
7493         int retval;
7494
7495         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
7496             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
7497                 return -EINVAL;
7498
7499         rcu_read_lock();
7500         p = find_process_by_pid(pid);
7501         retval = -ESRCH;
7502         if (!p)
7503                 goto out_unlock;
7504
7505         retval = security_task_getscheduler(p);
7506         if (retval)
7507                 goto out_unlock;
7508
7509         kattr.sched_policy = p->policy;
7510         if (p->sched_reset_on_fork)
7511                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7512         if (task_has_dl_policy(p))
7513                 __getparam_dl(p, &kattr);
7514         else if (task_has_rt_policy(p))
7515                 kattr.sched_priority = p->rt_priority;
7516         else
7517                 kattr.sched_nice = task_nice(p);
7518
7519 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
7520         /*
7521          * This could race with another potential updater, but this is fine
7522          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
7523          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
7524          */
7525         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
7526         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
7527 #endif
7528
7529         rcu_read_unlock();
7530
7531         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
7532
7533 out_unlock:
7534         rcu_read_unlock();
7535         return retval;
7536 }
7537
7538 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
7539 {
7540         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
7541         struct task_struct *p;
7542         int retval;
7543
7544         rcu_read_lock();
7545
7546         p = find_process_by_pid(pid);
7547         if (!p) {
7548                 rcu_read_unlock();
7549                 return -ESRCH;
7550         }
7551
7552         /* Prevent p going away */
7553         get_task_struct(p);
7554         rcu_read_unlock();
7555
7556         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
7557                 retval = -EINVAL;
7558                 goto out_put_task;
7559         }
7560         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
7561                 retval = -ENOMEM;
7562                 goto out_put_task;
7563         }
7564         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
7565                 retval = -ENOMEM;
7566                 goto out_free_cpus_allowed;
7567         }
7568         retval = -EPERM;
7569         if (!check_same_owner(p)) {
7570                 rcu_read_lock();
7571                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
7572                         rcu_read_unlock();
7573                         goto out_free_new_mask;
7574                 }
7575                 rcu_read_unlock();
7576         }
7577
7578         retval = security_task_setscheduler(p);
7579         if (retval)
7580                 goto out_free_new_mask;
7581
7582
7583         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
7584         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
7585
7586         /*
7587          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
7588          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
7589          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
7590          * root_domain.
7591          */
7592 #ifdef CONFIG_SMP
7593         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
7594                 rcu_read_lock();
7595                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
7596                         retval = -EBUSY;
7597                         rcu_read_unlock();
7598                         goto out_free_new_mask;
7599                 }
7600                 rcu_read_unlock();
7601         }
7602 #endif
7603 again:
7604         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK);
7605
7606         if (!retval) {
7607                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
7608                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
7609                         /*
7610                          * We must have raced with a concurrent cpuset
7611                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
7612                          * cpuset's cpus_allowed
7613                          */
7614                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
7615                         goto again;
7616                 }
7617         }
7618 out_free_new_mask:
7619         free_cpumask_var(new_mask);
7620 out_free_cpus_allowed:
7621         free_cpumask_var(cpus_allowed);
7622 out_put_task:
7623         put_task_struct(p);
7624         return retval;
7625 }
7626
7627 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
7628                              struct cpumask *new_mask)
7629 {
7630         if (len < cpumask_size())
7631                 cpumask_clear(new_mask);
7632         else if (len > cpumask_size())
7633                 len = cpumask_size();
7634
7635         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
7636 }
7637
7638 /**
7639  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
7640  * @pid: pid of the process
7641  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
7642  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
7643  *
7644  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7645  */
7646 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
7647                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
7648 {
7649         cpumask_var_t new_mask;
7650         int retval;
7651
7652         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
7653                 return -ENOMEM;
7654
7655         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
7656         if (retval == 0)
7657                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
7658         free_cpumask_var(new_mask);
7659         return retval;
7660 }
7661
7662 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
7663 {
7664         struct task_struct *p;
7665         unsigned long flags;
7666         int retval;
7667
7668         rcu_read_lock();
7669
7670         retval = -ESRCH;
7671         p = find_process_by_pid(pid);
7672         if (!p)
7673                 goto out_unlock;
7674
7675         retval = security_task_getscheduler(p);
7676         if (retval)
7677                 goto out_unlock;
7678
7679         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7680         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
7681         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7682
7683 out_unlock:
7684         rcu_read_unlock();
7685
7686         return retval;
7687 }
7688
7689 /**
7690  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
7691  * @pid: pid of the process
7692  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
7693  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
7694  *
7695  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
7696  * error code otherwise.
7697  */
7698 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
7699                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
7700 {
7701         int ret;
7702         cpumask_var_t mask;
7703
7704         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
7705                 return -EINVAL;
7706         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
7707                 return -EINVAL;
7708
7709         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
7710                 return -ENOMEM;
7711
7712         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
7713         if (ret == 0) {
7714                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
7715
7716                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
7717                         ret = -EFAULT;
7718                 else
7719                         ret = retlen;
7720         }
7721         free_cpumask_var(mask);
7722
7723         return ret;
7724 }
7725
7726 static void do_sched_yield(void)
7727 {
7728         struct rq_flags rf;
7729         struct rq *rq;
7730
7731         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
7732
7733         schedstat_inc(rq->yld_count);
7734         current->sched_class->yield_task(rq);
7735
7736         preempt_disable();
7737         rq_unlock_irq(rq, &rf);
7738         sched_preempt_enable_no_resched();
7739
7740         schedule();
7741 }
7742
7743 /**
7744  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
7745  *
7746  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
7747  * other threads running on this CPU then this function will return.
7748  *
7749  * Return: 0.
7750  */
7751 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
7752 {
7753         do_sched_yield();
7754         return 0;
7755 }
7756
7757 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
7758 int __sched __cond_resched(void)
7759 {
7760         if (should_resched(0)) {
7761                 preempt_schedule_common();
7762                 return 1;
7763         }
7764 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
7765         rcu_all_qs();
7766 #endif
7767         return 0;
7768 }
7769 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
7770 #endif
7771
7772 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
7773 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
7774 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
7775
7776 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
7777 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
7778 #endif
7779
7780 /*
7781  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
7782  * call schedule, and on return reacquire the lock.
7783  *
7784  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
7785  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
7786  * spin_unlock(), once by hand).
7787  */
7788 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
7789 {
7790         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7791         int ret = 0;
7792
7793         lockdep_assert_held(lock);
7794
7795         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
7796                 spin_unlock(lock);
7797                 if (resched)
7798                         preempt_schedule_common();
7799                 else
7800                         cpu_relax();
7801                 ret = 1;
7802                 spin_lock(lock);
7803         }
7804         return ret;
7805 }
7806 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
7807
7808 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
7809 {
7810         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7811         int ret = 0;
7812
7813         lockdep_assert_held_read(lock);
7814
7815         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7816                 read_unlock(lock);
7817                 if (resched)
7818                         preempt_schedule_common();
7819                 else
7820                         cpu_relax();
7821                 ret = 1;
7822                 read_lock(lock);
7823         }
7824         return ret;
7825 }
7826 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
7827
7828 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
7829 {
7830         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7831         int ret = 0;
7832
7833         lockdep_assert_held_write(lock);
7834
7835         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7836                 write_unlock(lock);
7837                 if (resched)
7838                         preempt_schedule_common();
7839                 else
7840                         cpu_relax();
7841                 ret = 1;
7842                 write_lock(lock);
7843         }
7844         return ret;
7845 }
7846 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
7847
7848 /**
7849  * yield - yield the current processor to other threads.
7850  *
7851  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
7852  *
7853  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
7854  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
7855  * it, it's already broken.
7856  *
7857  * Typical broken usage is:
7858  *
7859  * while (!event)
7860  *      yield();
7861  *
7862  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
7863  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
7864  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
7865  *
7866  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
7867  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
7868  * If you still want to use yield(), do not!
7869  */
7870 void __sched yield(void)
7871 {
7872         set_current_state(TASK_RUNNING);
7873         do_sched_yield();
7874 }
7875 EXPORT_SYMBOL(yield);
7876
7877 /**
7878  * yield_to - yield the current processor to another thread in
7879  * your thread group, or accelerate that thread toward the
7880  * processor it's on.
7881  * @p: target task
7882  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
7883  *
7884  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
7885  * can't go away on us before we can do any checks.
7886  *
7887  * Return:
7888  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
7889  *      false (0) if we failed to boost the target.
7890  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
7891  */
7892 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
7893 {
7894         struct task_struct *curr = current;
7895         struct rq *rq, *p_rq;
7896         unsigned long flags;
7897         int yielded = 0;
7898
7899         local_irq_save(flags);
7900         rq = this_rq();
7901
7902 again:
7903         p_rq = task_rq(p);
7904         /*
7905          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
7906          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
7907          */
7908         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
7909                 yielded = -ESRCH;
7910                 goto out_irq;
7911         }
7912
7913         double_rq_lock(rq, p_rq);
7914         if (task_rq(p) != p_rq) {
7915                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
7916                 goto again;
7917         }
7918
7919         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
7920                 goto out_unlock;
7921
7922         if (curr->sched_class != p->sched_class)
7923                 goto out_unlock;
7924
7925         if (task_running(p_rq, p) || !task_is_running(p))
7926                 goto out_unlock;
7927
7928         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
7929         if (yielded) {
7930                 schedstat_inc(rq->yld_count);
7931                 /*
7932                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
7933                  * fairness.
7934                  */
7935                 if (preempt && rq != p_rq)
7936                         resched_curr(p_rq);
7937         }
7938
7939 out_unlock:
7940         double_rq_unlock(rq, p_rq);
7941 out_irq:
7942         local_irq_restore(flags);
7943
7944         if (yielded > 0)
7945                 schedule();
7946
7947         return yielded;
7948 }
7949 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
7950
7951 int io_schedule_prepare(void)
7952 {
7953         int old_iowait = current->in_iowait;
7954
7955         current->in_iowait = 1;
7956         blk_schedule_flush_plug(current);
7957
7958         return old_iowait;
7959 }
7960
7961 void io_schedule_finish(int token)
7962 {
7963         current->in_iowait = token;
7964 }
7965
7966 /*
7967  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
7968  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
7969  */
7970 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
7971 {
7972         int token;
7973         long ret;
7974
7975         token = io_schedule_prepare();
7976         ret = schedule_timeout(timeout);
7977         io_schedule_finish(token);
7978
7979         return ret;
7980 }
7981 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
7982
7983 void __sched io_schedule(void)
7984 {
7985         int token;
7986
7987         token = io_schedule_prepare();
7988         schedule();
7989         io_schedule_finish(token);
7990 }
7991 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
7992
7993 /**
7994  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
7995  * @policy: scheduling class.
7996  *
7997  * Return: On success, this syscall returns the maximum
7998  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
7999  * On failure, a negative error code is returned.
8000  */
8001 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
8002 {
8003         int ret = -EINVAL;
8004
8005         switch (policy) {
8006         case SCHED_FIFO:
8007         case SCHED_RR:
8008                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
8009                 break;
8010         case SCHED_DEADLINE:
8011         case SCHED_NORMAL:
8012         case SCHED_BATCH:
8013         case SCHED_IDLE:
8014                 ret = 0;
8015                 break;
8016         }
8017         return ret;
8018 }
8019
8020 /**
8021  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
8022  * @policy: scheduling class.
8023  *
8024  * Return: On success, this syscall returns the minimum
8025  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8026  * On failure, a negative error code is returned.
8027  */
8028 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
8029 {
8030         int ret = -EINVAL;
8031
8032         switch (policy) {
8033         case SCHED_FIFO:
8034         case SCHED_RR:
8035                 ret = 1;
8036                 break;
8037         case SCHED_DEADLINE:
8038         case SCHED_NORMAL:
8039         case SCHED_BATCH:
8040         case SCHED_IDLE:
8041                 ret = 0;
8042         }
8043         return ret;
8044 }
8045
8046 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
8047 {
8048         struct task_struct *p;
8049         unsigned int time_slice;
8050         struct rq_flags rf;
8051         struct rq *rq;
8052         int retval;
8053
8054         if (pid < 0)
8055                 return -EINVAL;
8056
8057         retval = -ESRCH;
8058         rcu_read_lock();
8059         p = find_process_by_pid(pid);
8060         if (!p)
8061                 goto out_unlock;
8062
8063         retval = security_task_getscheduler(p);
8064         if (retval)
8065                 goto out_unlock;
8066
8067         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8068         time_slice = 0;
8069         if (p->sched_class->get_rr_interval)
8070                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
8071         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8072
8073         rcu_read_unlock();
8074         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
8075         return 0;
8076
8077 out_unlock:
8078         rcu_read_unlock();
8079         return retval;
8080 }
8081
8082 /**
8083  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
8084  * @pid: pid of the process.
8085  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
8086  *
8087  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
8088  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
8089  *
8090  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
8091  * an error code.
8092  */
8093 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
8094                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
8095 {
8096         struct timespec64 t;
8097         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8098
8099         if (retval == 0)
8100                 retval = put_timespec64(&t, interval);
8101
8102         return retval;
8103 }
8104
8105 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
8106 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
8107                 struct old_timespec32 __user *, interval)
8108 {
8109         struct timespec64 t;
8110         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8111
8112         if (retval == 0)
8113                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
8114         return retval;
8115 }
8116 #endif
8117
8118 void sched_show_task(struct task_struct *p)
8119 {
8120         unsigned long free = 0;
8121         int ppid;
8122
8123         if (!try_get_task_stack(p))
8124                 return;
8125
8126         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
8127
8128         if (task_is_running(p))
8129                 pr_cont("  running task    ");
8130 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
8131         free = stack_not_used(p);
8132 #endif
8133         ppid = 0;
8134         rcu_read_lock();
8135         if (pid_alive(p))
8136                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
8137         rcu_read_unlock();
8138         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
8139                 free, task_pid_nr(p), ppid,
8140                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
8141
8142         print_worker_info(KERN_INFO, p);
8143         print_stop_info(KERN_INFO, p);
8144         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
8145         put_task_stack(p);
8146 }
8147 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
8148
8149 static inline bool
8150 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
8151 {
8152         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
8153
8154         /* no filter, everything matches */
8155         if (!state_filter)
8156                 return true;
8157
8158         /* filter, but doesn't match */
8159         if (!(state & state_filter))
8160                 return false;
8161
8162         /*
8163          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
8164          * TASK_KILLABLE).
8165          */
8166         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && state == TASK_IDLE)
8167                 return false;
8168
8169         return true;
8170 }
8171
8172
8173 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
8174 {
8175         struct task_struct *g, *p;
8176
8177         rcu_read_lock();
8178         for_each_process_thread(g, p) {
8179                 /*
8180                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
8181                  * console might take a lot of time:
8182                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
8183                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
8184                  * an IPI.
8185                  */
8186                 touch_nmi_watchdog();
8187                 touch_all_softlockup_watchdogs();
8188                 if (state_filter_match(state_filter, p))
8189                         sched_show_task(p);
8190         }
8191
8192 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8193         if (!state_filter)
8194                 sysrq_sched_debug_show();
8195 #endif
8196         rcu_read_unlock();
8197         /*
8198          * Only show locks if all tasks are dumped:
8199          */
8200         if (!state_filter)
8201                 debug_show_all_locks();
8202 }
8203
8204 /**
8205  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
8206  * @idle: task in question
8207  * @cpu: CPU the idle task belongs to
8208  *
8209  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
8210  * flag, to make booting more robust.
8211  */
8212 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
8213 {
8214         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8215         unsigned long flags;
8216
8217         __sched_fork(0, idle);
8218
8219         /*
8220          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
8221          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
8222          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
8223          * kthreads.
8224          */
8225         set_kthread_struct(idle);
8226
8227         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
8228         raw_spin_rq_lock(rq);
8229
8230         idle->__state = TASK_RUNNING;
8231         idle->se.exec_start = sched_clock();
8232         /*
8233          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
8234          * look like a proper per-CPU kthread.
8235          */
8236         idle->flags |= PF_IDLE | PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
8237         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
8238
8239         scs_task_reset(idle);
8240         kasan_unpoison_task_stack(idle);
8241
8242 #ifdef CONFIG_SMP
8243         /*
8244          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
8245          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
8246          *
8247          * And since this is boot we can forgo the serialization.
8248          */
8249         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
8250 #endif
8251         /*
8252          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
8253          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
8254          * lockdep check in task_group() will fail.
8255          *
8256          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
8257          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
8258          *
8259          * Silence PROVE_RCU
8260          */
8261         rcu_read_lock();
8262         __set_task_cpu(idle, cpu);
8263         rcu_read_unlock();
8264
8265         rq->idle = idle;
8266         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
8267         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
8268 #ifdef CONFIG_SMP
8269         idle->on_cpu = 1;
8270 #endif
8271         raw_spin_rq_unlock(rq);
8272         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
8273
8274         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
8275         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
8276
8277         /*
8278          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
8279          */
8280         idle->sched_class = &idle_sched_class;
8281         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
8282         vtime_init_idle(idle, cpu);
8283 #ifdef CONFIG_SMP
8284         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
8285 #endif
8286 }
8287
8288 #ifdef CONFIG_SMP
8289
8290 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
8291                               const struct cpumask *trial)
8292 {
8293         int ret = 1;
8294
8295         if (!cpumask_weight(cur))
8296                 return ret;
8297
8298         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
8299
8300         return ret;
8301 }
8302
8303 int task_can_attach(struct task_struct *p,
8304                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
8305 {
8306         int ret = 0;
8307
8308         /*
8309          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
8310          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
8311          * affinity and isolating such threads by their set of
8312          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
8313          * applicable for such threads.  This prevents checking for
8314          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
8315          * before cpus_mask may be changed.
8316          */
8317         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8318                 ret = -EINVAL;
8319                 goto out;
8320         }
8321
8322         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
8323                                               cs_cpus_allowed))
8324                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
8325
8326 out:
8327         return ret;
8328 }
8329
8330 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
8331
8332 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
8333 /* Migrate current task p to target_cpu */
8334 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
8335 {
8336         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
8337         int curr_cpu = task_cpu(p);
8338
8339         if (curr_cpu == target_cpu)
8340                 return 0;
8341
8342         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
8343                 return -EINVAL;
8344
8345         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
8346
8347         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
8348         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
8349 }
8350
8351 /*
8352  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
8353  * tasks on the runqueues
8354  */
8355 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
8356 {
8357         bool queued, running;
8358         struct rq_flags rf;
8359         struct rq *rq;
8360
8361         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8362         queued = task_on_rq_queued(p);
8363         running = task_current(rq, p);
8364
8365         if (queued)
8366                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
8367         if (running)
8368                 put_prev_task(rq, p);
8369
8370         p->numa_preferred_nid = nid;
8371
8372         if (queued)
8373                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
8374         if (running)
8375                 set_next_task(rq, p);
8376         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8377 }
8378 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
8379
8380 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8381 /*
8382  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
8383  * offline.
8384  */
8385 void idle_task_exit(void)
8386 {
8387         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
8388
8389         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
8390         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
8391
8392         if (mm != &init_mm) {
8393                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
8394                 finish_arch_post_lock_switch();
8395         }
8396
8397         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
8398 }
8399
8400 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
8401 {
8402         struct task_struct *p = arg;
8403         struct rq *rq = this_rq();
8404         struct rq_flags rf;
8405         int cpu;
8406
8407         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
8408         rq_lock(rq, &rf);
8409
8410         update_rq_clock(rq);
8411
8412         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
8413                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
8414                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
8415         }
8416
8417         rq_unlock(rq, &rf);
8418         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
8419
8420         put_task_struct(p);
8421
8422         return 0;
8423 }
8424
8425 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
8426
8427 /*
8428  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
8429  *
8430  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
8431  * effective when the hotplug motion is down.
8432  */
8433 static void balance_push(struct rq *rq)
8434 {
8435         struct task_struct *push_task = rq->curr;
8436
8437         lockdep_assert_rq_held(rq);
8438         SCHED_WARN_ON(rq->cpu != smp_processor_id());
8439
8440         /*
8441          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
8442          */
8443         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8444
8445         /*
8446          * Only active while going offline.
8447          */
8448         if (!cpu_dying(rq->cpu))
8449                 return;
8450
8451         /*
8452          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
8453          * required to complete the hotplug process.
8454          */
8455         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
8456             is_migration_disabled(push_task)) {
8457
8458                 /*
8459                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
8460                  * up the hotplug control thread which might wait for the
8461                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
8462                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
8463                  * and can't obviously be running in parallel.
8464                  *
8465                  * On RT kernels this also has to check whether there are
8466                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
8467                  * need to leave the migrate disabled section first.
8468                  */
8469                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
8470                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
8471                         raw_spin_rq_unlock(rq);
8472                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
8473                         raw_spin_rq_lock(rq);
8474                 }
8475                 return;
8476         }
8477
8478         get_task_struct(push_task);
8479         /*
8480          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
8481          * Both preemption and IRQs are still disabled.
8482          */
8483         raw_spin_rq_unlock(rq);
8484         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
8485                             this_cpu_ptr(&push_work));
8486         /*
8487          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
8488          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
8489          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
8490          */
8491         raw_spin_rq_lock(rq);
8492 }
8493
8494 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
8495 {
8496         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8497         struct rq_flags rf;
8498
8499         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8500         if (on) {
8501                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
8502                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8503         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
8504                 rq->balance_callback = NULL;
8505         }
8506         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8507 }
8508
8509 /*
8510  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
8511  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
8512  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
8513  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
8514  */
8515 static void balance_hotplug_wait(void)
8516 {
8517         struct rq *rq = this_rq();
8518
8519         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
8520                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
8521                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8522 }
8523
8524 #else
8525
8526 static inline void balance_push(struct rq *rq)
8527 {
8528 }
8529
8530 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
8531 {
8532 }
8533
8534 static inline void balance_hotplug_wait(void)
8535 {
8536 }
8537
8538 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
8539
8540 void set_rq_online(struct rq *rq)
8541 {
8542         if (!rq->online) {
8543                 const struct sched_class *class;
8544
8545                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
8546                 rq->online = 1;
8547
8548                 for_each_class(class) {
8549                         if (class->rq_online)
8550                                 class->rq_online(rq);
8551                 }
8552         }
8553 }
8554
8555 void set_rq_offline(struct rq *rq)
8556 {
8557         if (rq->online) {
8558                 const struct sched_class *class;
8559
8560                 for_each_class(class) {
8561                         if (class->rq_offline)
8562                                 class->rq_offline(rq);
8563                 }
8564
8565                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
8566                 rq->online = 0;
8567         }
8568 }
8569
8570 /*
8571  * used to mark begin/end of suspend/resume:
8572  */
8573 static int num_cpus_frozen;
8574
8575 /*
8576  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
8577  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
8578  * around partition_sched_domains().
8579  *
8580  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
8581  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
8582  */
8583 static void cpuset_cpu_active(void)
8584 {
8585         if (cpuhp_tasks_frozen) {
8586                 /*
8587                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
8588                  * resume sequence. As long as this is not the last online
8589                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
8590                  * domain, ignoring cpusets.
8591                  */
8592                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8593                 if (--num_cpus_frozen)
8594                         return;
8595                 /*
8596                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
8597                  * restore the original sched domains by considering the
8598                  * cpuset configurations.
8599                  */
8600                 cpuset_force_rebuild();
8601         }
8602         cpuset_update_active_cpus();
8603 }
8604
8605 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
8606 {
8607         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
8608                 if (dl_cpu_busy(cpu))
8609                         return -EBUSY;
8610                 cpuset_update_active_cpus();
8611         } else {
8612                 num_cpus_frozen++;
8613                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8614         }
8615         return 0;
8616 }
8617
8618 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
8619 {
8620         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8621         struct rq_flags rf;
8622
8623         /*
8624          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
8625          * regular tasks.
8626          */
8627         balance_push_set(cpu, false);
8628
8629 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8630         /*
8631          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
8632          */
8633         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
8634                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
8635 #endif
8636         set_cpu_active(cpu, true);
8637
8638         if (sched_smp_initialized) {
8639                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
8640                 cpuset_cpu_active();
8641         }
8642
8643         /*
8644          * Put the rq online, if not already. This happens:
8645          *
8646          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
8647          *    after all CPUs have been brought up.
8648          *
8649          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
8650          *    domains.
8651          */
8652         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8653         if (rq->rd) {
8654                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
8655                 set_rq_online(rq);
8656         }
8657         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8658
8659         return 0;
8660 }
8661
8662 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
8663 {
8664         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8665         struct rq_flags rf;
8666         int ret;
8667
8668         /*
8669          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
8670          * load balancing when not active
8671          */
8672         nohz_balance_exit_idle(rq);
8673
8674         set_cpu_active(cpu, false);
8675
8676         /*
8677          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
8678          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
8679          * push those tasks away until this gets cleared, see
8680          * sched_cpu_dying().
8681          */
8682         balance_push_set(cpu, true);
8683
8684         /*
8685          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
8686          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
8687          * all new such users will observe it.
8688          *
8689          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
8690          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
8691          *
8692          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
8693          */
8694         synchronize_rcu();
8695
8696         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8697         if (rq->rd) {
8698                 update_rq_clock(rq);
8699                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
8700                 set_rq_offline(rq);
8701         }
8702         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8703
8704 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8705         /*
8706          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
8707          */
8708         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
8709                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
8710 #endif
8711
8712         if (!sched_smp_initialized)
8713                 return 0;
8714
8715         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
8716         if (ret) {
8717                 balance_push_set(cpu, false);
8718                 set_cpu_active(cpu, true);
8719                 return ret;
8720         }
8721         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
8722         return 0;
8723 }
8724
8725 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
8726 {
8727         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8728
8729         rq->calc_load_update = calc_load_update;
8730         update_max_interval();
8731 }
8732
8733 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
8734 {
8735         sched_core_cpu_starting(cpu);
8736         sched_rq_cpu_starting(cpu);
8737         sched_tick_start(cpu);
8738         return 0;
8739 }
8740
8741 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8742
8743 /*
8744  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
8745  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
8746  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
8747  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
8748  * any of those which might be on the way out are gone.
8749  *
8750  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
8751  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
8752  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
8753  */
8754 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
8755 {
8756         balance_hotplug_wait();
8757         return 0;
8758 }
8759
8760 /*
8761  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
8762  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
8763  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
8764  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
8765  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
8766  *
8767  * Also see the comment "Global load-average calculations".
8768  */
8769 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
8770 {
8771         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
8772
8773         if (delta)
8774                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
8775 }
8776
8777 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
8778 {
8779         struct task_struct *g, *p;
8780         int cpu = cpu_of(rq);
8781
8782         lockdep_assert_rq_held(rq);
8783
8784         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
8785         for_each_process_thread(g, p) {
8786                 if (task_cpu(p) != cpu)
8787                         continue;
8788
8789                 if (!task_on_rq_queued(p))
8790                         continue;
8791
8792                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
8793         }
8794 }
8795
8796 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
8797 {
8798         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8799         struct rq_flags rf;
8800
8801         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
8802         sched_tick_stop(cpu);
8803
8804         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8805         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
8806                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
8807                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
8808         }
8809         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8810
8811         calc_load_migrate(rq);
8812         update_max_interval();
8813         hrtick_clear(rq);
8814         return 0;
8815 }
8816 #endif
8817
8818 void __init sched_init_smp(void)
8819 {
8820         sched_init_numa();
8821
8822         /*
8823          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
8824          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
8825          * happen.
8826          */
8827         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8828         sched_init_domains(cpu_active_mask);
8829         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8830
8831         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8832         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
8833                 BUG();
8834         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
8835         sched_init_granularity();
8836
8837         init_sched_rt_class();
8838         init_sched_dl_class();
8839
8840         sched_smp_initialized = true;
8841 }
8842
8843 static int __init migration_init(void)
8844 {
8845         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
8846         return 0;
8847 }
8848 early_initcall(migration_init);
8849
8850 #else
8851 void __init sched_init_smp(void)
8852 {
8853         sched_init_granularity();
8854 }
8855 #endif /* CONFIG_SMP */
8856
8857 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8858 {
8859         return in_lock_functions(addr) ||
8860                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8861                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8862 }
8863
8864 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8865 /*
8866  * Default task group.
8867  * Every task in system belongs to this group at bootup.
8868  */
8869 struct task_group root_task_group;
8870 LIST_HEAD(task_groups);
8871
8872 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
8873 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
8874 #endif
8875
8876 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
8877 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
8878
8879 void __init sched_init(void)
8880 {
8881         unsigned long ptr = 0;
8882         int i;
8883
8884         /* Make sure the linker didn't screw up */
8885         BUG_ON(&idle_sched_class + 1 != &fair_sched_class ||
8886                &fair_sched_class + 1 != &rt_sched_class ||
8887                &rt_sched_class + 1   != &dl_sched_class);
8888 #ifdef CONFIG_SMP
8889         BUG_ON(&dl_sched_class + 1 != &stop_sched_class);
8890 #endif
8891
8892         wait_bit_init();
8893
8894 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8895         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8896 #endif
8897 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8898         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8899 #endif
8900         if (ptr) {
8901                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
8902
8903 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8904                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8905                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8906
8907                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8908                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8909
8910                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
8911                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8912 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8913 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8914                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8915                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8916
8917                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8918                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8919
8920 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8921         }
8922 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8923         for_each_possible_cpu(i) {
8924                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8925                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8926                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
8927                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8928         }
8929 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8930
8931         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8932         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
8933
8934 #ifdef CONFIG_SMP
8935         init_defrootdomain();
8936 #endif
8937
8938 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8939         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8940                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8941 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8942
8943 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8944         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
8945
8946         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8947         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8948         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
8949         autogroup_init(&init_task);
8950 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8951
8952         for_each_possible_cpu(i) {
8953                 struct rq *rq;
8954
8955                 rq = cpu_rq(i);
8956                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
8957                 rq->nr_running = 0;
8958                 rq->calc_load_active = 0;
8959                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8960                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8961                 init_rt_rq(&rq->rt);
8962                 init_dl_rq(&rq->dl);
8963 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8964                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8965                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
8966                 /*
8967                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
8968                  *
8969                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8970                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
8971                  * system CPU resource is divided among the tasks of
8972                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8973                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8974                  * (se->load.weight).
8975                  *
8976                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8977                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8978                  * then A0's share of the CPU resource is:
8979                  *
8980                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8981                  *
8982                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8983                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8984                  */
8985                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8986 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8987
8988                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8989 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8990                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8991 #endif
8992 #ifdef CONFIG_SMP
8993                 rq->sd = NULL;
8994                 rq->rd = NULL;
8995                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
8996                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8997                 rq->active_balance = 0;
8998                 rq->next_balance = jiffies;
8999                 rq->push_cpu = 0;
9000                 rq->cpu = i;
9001                 rq->online = 0;
9002                 rq->idle_stamp = 0;
9003                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9004                 rq->wake_stamp = jiffies;
9005                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
9006                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
9007
9008                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
9009
9010                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9011 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
9012                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
9013                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
9014
9015                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
9016 #endif
9017 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9018                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
9019 #endif
9020 #endif /* CONFIG_SMP */
9021                 hrtick_rq_init(rq);
9022                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9023
9024 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
9025                 rq->core = NULL;
9026                 rq->core_pick = NULL;
9027                 rq->core_enabled = 0;
9028                 rq->core_tree = RB_ROOT;
9029                 rq->core_forceidle = false;
9030
9031                 rq->core_cookie = 0UL;
9032 #endif
9033         }
9034
9035         set_load_weight(&init_task, false);
9036
9037         /*
9038          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9039          */
9040         mmgrab(&init_mm);
9041         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9042
9043         /*
9044          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9045          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9046          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9047          * when this runqueue becomes "idle".
9048          */
9049         init_idle(current, smp_processor_id());
9050
9051         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9052
9053 #ifdef CONFIG_SMP
9054         idle_thread_set_boot_cpu();
9055         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
9056 #endif
9057         init_sched_fair_class();
9058
9059         psi_init();
9060
9061         init_uclamp();
9062
9063         scheduler_running = 1;
9064 }
9065
9066 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
9067 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9068 {
9069         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
9070
9071         return (nested == preempt_offset);
9072 }
9073
9074 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9075 {
9076         unsigned int state = get_current_state();
9077         /*
9078          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
9079          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
9080          * otherwise we will destroy state.
9081          */
9082         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
9083                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
9084                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
9085                         (void *)current->task_state_change,
9086                         (void *)current->task_state_change);
9087
9088         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
9089 }
9090 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9091
9092 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9093 {
9094         /* Ratelimiting timestamp: */
9095         static unsigned long prev_jiffy;
9096
9097         unsigned long preempt_disable_ip;
9098
9099         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
9100         rcu_sleep_check();
9101
9102         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
9103              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
9104             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
9105             oops_in_progress)
9106                 return;
9107
9108         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9109                 return;
9110         prev_jiffy = jiffies;
9111
9112         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
9113         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
9114
9115         printk(KERN_ERR
9116                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9117                         file, line);
9118         printk(KERN_ERR
9119                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
9120                         in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
9121                         current->pid, current->comm);
9122
9123         if (task_stack_end_corrupted(current))
9124                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
9125
9126         debug_show_held_locks(current);
9127         if (irqs_disabled())
9128                 print_irqtrace_events(current);
9129         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
9130             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
9131                 pr_err("Preemption disabled at:");
9132                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
9133         }
9134         dump_stack();
9135         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9136 }
9137 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
9138
9139 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9140 {
9141         static unsigned long prev_jiffy;
9142
9143         if (irqs_disabled())
9144                 return;
9145
9146         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9147                 return;
9148
9149         if (preempt_count() > preempt_offset)
9150                 return;
9151
9152         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9153                 return;
9154         prev_jiffy = jiffies;
9155
9156         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
9157         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9158                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9159                         current->pid, current->comm);
9160
9161         debug_show_held_locks(current);
9162         dump_stack();
9163         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9164 }
9165 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
9166
9167 #ifdef CONFIG_SMP
9168 void __cant_migrate(const char *file, int line)
9169 {
9170         static unsigned long prev_jiffy;
9171
9172         if (irqs_disabled())
9173                 return;
9174
9175         if (is_migration_disabled(current))
9176                 return;
9177
9178         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9179                 return;
9180
9181         if (preempt_count() > 0)
9182                 return;
9183
9184         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9185                 return;
9186         prev_jiffy = jiffies;
9187
9188         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
9189         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
9190                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
9191                current->pid, current->comm);
9192
9193         debug_show_held_locks(current);
9194         dump_stack();
9195         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9196 }
9197 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
9198 #endif
9199 #endif
9200
9201 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9202 void normalize_rt_tasks(void)
9203 {
9204         struct task_struct *g, *p;
9205         struct sched_attr attr = {
9206                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
9207         };
9208
9209         read_lock(&tasklist_lock);
9210         for_each_process_thread(g, p) {
9211                 /*
9212                  * Only normalize user tasks:
9213                  */
9214                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
9215                         continue;
9216
9217                 p->se.exec_start = 0;
9218                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
9219                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
9220                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
9221
9222                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
9223                         /*
9224                          * Renice negative nice level userspace
9225                          * tasks back to 0:
9226                          */
9227                         if (task_nice(p) < 0)
9228                                 set_user_nice(p, 0);
9229                         continue;
9230                 }
9231
9232                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
9233         }
9234         read_unlock(&tasklist_lock);
9235 }
9236
9237 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9238
9239 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
9240 /*
9241  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
9242  *
9243  * They can only be called when the whole system has been
9244  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9245  * activity can take place. Using them for anything else would
9246  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9247  * under any other configuration.
9248  */
9249
9250 /**
9251  * curr_task - return the current task for a given CPU.
9252  * @cpu: the processor in question.
9253  *
9254  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9255  *
9256  * Return: The current task for @cpu.
9257  */
9258 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9259 {
9260         return cpu_curr(cpu);
9261 }
9262
9263 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
9264
9265 #ifdef CONFIG_IA64
9266 /**
9267  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
9268  * @cpu: the processor in question.
9269  * @p: the task pointer to set.
9270  *
9271  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9272  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9273  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
9274  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9275  * and caller must save the original value of the current task (see
9276  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9277  * re-starting the system.
9278  *
9279  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9280  */
9281 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9282 {
9283         cpu_curr(cpu) = p;
9284 }
9285
9286 #endif
9287
9288 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9289 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
9290 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
9291
9292 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
9293                                             struct task_group *parent)
9294 {
9295 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9296         enum uclamp_id clamp_id;
9297
9298         for_each_clamp_id(clamp_id) {
9299                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
9300                               uclamp_none(clamp_id), false);
9301                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
9302         }
9303 #endif
9304 }
9305
9306 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
9307 {
9308         free_fair_sched_group(tg);
9309         free_rt_sched_group(tg);
9310         autogroup_free(tg);
9311         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
9312 }
9313
9314 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9315 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9316 {
9317         struct task_group *tg;
9318
9319         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
9320         if (!tg)
9321                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9322
9323         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9324                 goto err;
9325
9326         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9327                 goto err;
9328
9329         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
9330
9331         return tg;
9332
9333 err:
9334         sched_free_group(tg);
9335         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9336 }
9337
9338 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9339 {
9340         unsigned long flags;
9341
9342         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9343         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9344
9345         /* Root should already exist: */
9346         WARN_ON(!parent);
9347
9348         tg->parent = parent;
9349         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9350         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9351         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9352
9353         online_fair_sched_group(tg);
9354 }
9355
9356 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9357 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9358 {
9359         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
9360         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9361 }
9362
9363 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9364 {
9365         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
9366         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
9367 }
9368
9369 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
9370 {
9371         unsigned long flags;
9372
9373         /* End participation in shares distribution: */
9374         unregister_fair_sched_group(tg);
9375
9376         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9377         list_del_rcu(&tg->list);
9378         list_del_rcu(&tg->siblings);
9379         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9380 }
9381
9382 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
9383 {
9384         struct task_group *tg;
9385
9386         /*
9387          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
9388          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
9389          * to prevent lockdep warnings.
9390          */
9391         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
9392                           struct task_group, css);
9393         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9394         tsk->sched_task_group = tg;
9395
9396 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9397         if (tsk->sched_class->task_change_group)
9398                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
9399         else
9400 #endif
9401                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9402 }
9403
9404 /*
9405  * Change task's runqueue when it moves between groups.
9406  *
9407  * The caller of this function should have put the task in its new group by
9408  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
9409  * its new group.
9410  */
9411 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9412 {
9413         int queued, running, queue_flags =
9414                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
9415         struct rq_flags rf;
9416         struct rq *rq;
9417
9418         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
9419         update_rq_clock(rq);
9420
9421         running = task_current(rq, tsk);
9422         queued = task_on_rq_queued(tsk);
9423
9424         if (queued)
9425                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
9426         if (running)
9427                 put_prev_task(rq, tsk);
9428
9429         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
9430
9431         if (queued)
9432                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
9433         if (running) {
9434                 set_next_task(rq, tsk);
9435                 /*
9436                  * After changing group, the running task may have joined a
9437                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
9438                  * resched to make sure that task can still run.
9439                  */
9440                 resched_curr(rq);
9441         }
9442
9443         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
9444 }
9445
9446 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
9447 {
9448         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
9449 }
9450
9451 static struct cgroup_subsys_state *
9452 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
9453 {
9454         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
9455         struct task_group *tg;
9456
9457         if (!parent) {
9458                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9459                 return &root_task_group.css;
9460         }
9461
9462         tg = sched_create_group(parent);
9463         if (IS_ERR(tg))
9464                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9465
9466         return &tg->css;
9467 }
9468
9469 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
9470 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
9471 {
9472         struct task_group *tg = css_tg(css);
9473         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
9474
9475         if (parent)
9476                 sched_online_group(tg, parent);
9477
9478 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9479         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
9480         mutex_lock(&uclamp_mutex);
9481         rcu_read_lock();
9482         cpu_util_update_eff(css);
9483         rcu_read_unlock();
9484         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
9485 #endif
9486
9487         return 0;
9488 }
9489
9490 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
9491 {
9492         struct task_group *tg = css_tg(css);
9493
9494         sched_offline_group(tg);
9495 }
9496
9497 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
9498 {
9499         struct task_group *tg = css_tg(css);
9500
9501         /*
9502          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
9503          */
9504         sched_free_group(tg);
9505 }
9506
9507 /*
9508  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
9509  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
9510  */
9511 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
9512 {
9513         struct rq_flags rf;
9514         struct rq *rq;
9515
9516         rq = task_rq_lock(task, &rf);
9517
9518         update_rq_clock(rq);
9519         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
9520
9521         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
9522 }
9523
9524 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
9525 {
9526         struct task_struct *task;
9527         struct cgroup_subsys_state *css;
9528         int ret = 0;
9529
9530         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
9531 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9532                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
9533                         return -EINVAL;
9534 #endif
9535                 /*
9536                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
9537                  * running, we're sure to observe its full state.
9538                  */
9539                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
9540                 /*
9541                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
9542                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
9543                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
9544                  */
9545                 if (READ_ONCE(task->__state) == TASK_NEW)
9546                         ret = -EINVAL;
9547                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
9548
9549                 if (ret)
9550                         break;
9551         }
9552         return ret;
9553 }
9554
9555 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
9556 {
9557         struct task_struct *task;
9558         struct cgroup_subsys_state *css;
9559
9560         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
9561                 sched_move_task(task);
9562 }
9563
9564 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9565 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
9566 {
9567         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
9568         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
9569         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
9570         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
9571         enum uclamp_id clamp_id;
9572         unsigned int clamps;
9573
9574         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
9575         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
9576
9577         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
9578                 uc_parent = css_tg(css)->parent
9579                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
9580
9581                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
9582                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
9583                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
9584                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
9585                         if (uc_parent &&
9586                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
9587                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
9588                         }
9589                 }
9590                 /* Ensure protection is always capped by limit */
9591                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
9592
9593                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
9594                 clamps = 0x0;
9595                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
9596                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
9597                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
9598                                 continue;
9599                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
9600                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
9601                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
9602                 }
9603                 if (!clamps) {
9604                         css = css_rightmost_descendant(css);
9605                         continue;
9606                 }
9607
9608                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
9609                 uclamp_update_active_tasks(css);
9610         }
9611 }
9612
9613 /*
9614  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
9615  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
9616  * character constant, use two levels of macros.
9617  */
9618 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
9619 #define POW10(exp) _POW10(exp)
9620
9621 struct uclamp_request {
9622 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
9623 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
9624         s64 percent;
9625         u64 util;
9626         int ret;
9627 };
9628
9629 static inline struct uclamp_request
9630 capacity_from_percent(char *buf)
9631 {
9632         struct uclamp_request req = {
9633                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
9634                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
9635                 .ret = 0,
9636         };
9637
9638         buf = strim(buf);
9639         if (strcmp(buf, "max")) {
9640                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
9641                                              &req.percent);
9642                 if (req.ret)
9643                         return req;
9644                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
9645                         req.ret = -ERANGE;
9646                         return req;
9647                 }
9648
9649                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
9650                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
9651         }
9652
9653         return req;
9654 }
9655
9656 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
9657                                 size_t nbytes, loff_t off,
9658                                 enum uclamp_id clamp_id)
9659 {
9660         struct uclamp_request req;
9661         struct task_group *tg;
9662
9663         req = capacity_from_percent(buf);
9664         if (req.ret)
9665                 return req.ret;
9666
9667         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
9668
9669         mutex_lock(&uclamp_mutex);
9670         rcu_read_lock();
9671
9672         tg = css_tg(of_css(of));
9673         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
9674                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
9675
9676         /*
9677          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
9678          * exact requested value
9679          */
9680         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
9681
9682         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
9683         cpu_util_update_eff(of_css(of));
9684
9685         rcu_read_unlock();
9686         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
9687
9688         return nbytes;
9689 }
9690
9691 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
9692                                     char *buf, size_t nbytes,
9693                                     loff_t off)
9694 {
9695         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
9696 }
9697
9698 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
9699                                     char *buf, size_t nbytes,
9700                                     loff_t off)
9701 {
9702         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
9703 }
9704
9705 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
9706                                     enum uclamp_id clamp_id)
9707 {
9708         struct task_group *tg;
9709         u64 util_clamp;
9710         u64 percent;
9711         u32 rem;
9712
9713         rcu_read_lock();
9714         tg = css_tg(seq_css(sf));
9715         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
9716         rcu_read_unlock();
9717
9718         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
9719                 seq_puts(sf, "max\n");
9720                 return;
9721         }
9722
9723         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
9724         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
9725         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
9726 }
9727
9728 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
9729 {
9730         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
9731         return 0;
9732 }
9733
9734 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
9735 {
9736         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
9737         return 0;
9738 }
9739 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
9740
9741 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9742 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9743                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
9744 {
9745         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
9746                 shareval = MAX_SHARES;
9747         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
9748 }
9749
9750 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9751                                struct cftype *cft)
9752 {
9753         struct task_group *tg = css_tg(css);
9754
9755         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9756 }
9757
9758 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9759 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9760
9761 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9762 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9763 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
9764 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
9765
9766 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9767
9768 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
9769                                 u64 burst)
9770 {
9771         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
9772         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9773
9774         if (tg == &root_task_group)
9775                 return -EINVAL;
9776
9777         /*
9778          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9779          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9780          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9781          */
9782         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9783                 return -EINVAL;
9784
9785         /*
9786          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
9787          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9788          * feasibility.
9789          */
9790         if (period > max_cfs_quota_period)
9791                 return -EINVAL;
9792
9793         /*
9794          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
9795          */
9796         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
9797                 return -EINVAL;
9798
9799         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
9800                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
9801                 return -EINVAL;
9802
9803         /*
9804          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
9805          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
9806          */
9807         get_online_cpus();
9808         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9809         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9810         if (ret)
9811                 goto out_unlock;
9812
9813         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9814         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
9815         /*
9816          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
9817          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
9818          */
9819         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
9820                 cfs_bandwidth_usage_inc();
9821         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9822         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9823         cfs_b->quota = quota;
9824         cfs_b->burst = burst;
9825
9826         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9827
9828         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
9829         if (runtime_enabled)
9830                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9831
9832         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9833
9834         for_each_online_cpu(i) {
9835                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9836                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9837                 struct rq_flags rf;
9838
9839                 rq_lock_irq(rq, &rf);
9840                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9841                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9842
9843                 if (cfs_rq->throttled)
9844                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9845                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
9846         }
9847         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
9848                 cfs_bandwidth_usage_dec();
9849 out_unlock:
9850         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9851         put_online_cpus();
9852
9853         return ret;
9854 }
9855
9856 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9857 {
9858         u64 quota, period, burst;
9859
9860         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9861         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
9862         if (cfs_quota_us < 0)
9863                 quota = RUNTIME_INF;
9864         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9865                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9866         else
9867                 return -EINVAL;
9868
9869         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
9870 }
9871
9872 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9873 {
9874         u64 quota_us;
9875
9876         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
9877                 return -1;
9878
9879         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
9880         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9881
9882         return quota_us;
9883 }
9884
9885 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9886 {
9887         u64 quota, period, burst;
9888
9889         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9890                 return -EINVAL;
9891
9892         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9893         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
9894         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
9895
9896         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
9897 }
9898
9899 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9900 {
9901         u64 cfs_period_us;
9902
9903         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9904         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9905
9906         return cfs_period_us;
9907 }
9908
9909 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
9910 {
9911         u64 quota, period, burst;
9912
9913         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9914                 return -EINVAL;
9915
9916         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
9917         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9918         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
9919
9920         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
9921 }
9922
9923 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
9924 {
9925         u64 burst_us;
9926
9927         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
9928         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
9929
9930         return burst_us;
9931 }
9932
9933 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9934                                   struct cftype *cft)
9935 {
9936         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
9937 }
9938
9939 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9940                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
9941 {
9942         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
9943 }
9944
9945 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9946                                    struct cftype *cft)
9947 {
9948         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
9949 }
9950
9951 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9952                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
9953 {
9954         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
9955 }
9956
9957 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9958                                   struct cftype *cft)
9959 {
9960         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
9961 }
9962
9963 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9964                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
9965 {
9966         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
9967 }
9968
9969 struct cfs_schedulable_data {
9970         struct task_group *tg;
9971         u64 period, quota;
9972 };
9973
9974 /*
9975  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9976  * note: units are usecs
9977  */
9978 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9979                                struct cfs_schedulable_data *d)
9980 {
9981         u64 quota, period;
9982
9983         if (tg == d->tg) {
9984                 period = d->period;
9985                 quota = d->quota;
9986         } else {
9987                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9988                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9989         }
9990
9991         /* note: these should typically be equivalent */
9992         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9993                 return RUNTIME_INF;
9994
9995         return to_ratio(period, quota);
9996 }
9997
9998 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9999 {
10000         struct cfs_schedulable_data *d = data;
10001         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10002         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
10003
10004         if (!tg->parent) {
10005                 quota = RUNTIME_INF;
10006         } else {
10007                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
10008
10009                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
10010                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
10011
10012                 /*
10013                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
10014                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
10015                  * limit is set:
10016                  */
10017                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
10018                         quota = min(quota, parent_quota);
10019                 } else {
10020                         if (quota == RUNTIME_INF)
10021                                 quota = parent_quota;
10022                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
10023                                 return -EINVAL;
10024                 }
10025         }
10026         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
10027
10028         return 0;
10029 }
10030
10031 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
10032 {
10033         int ret;
10034         struct cfs_schedulable_data data = {
10035                 .tg = tg,
10036                 .period = period,
10037                 .quota = quota,
10038         };
10039
10040         if (quota != RUNTIME_INF) {
10041                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
10042                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
10043         }
10044
10045         rcu_read_lock();
10046         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
10047         rcu_read_unlock();
10048
10049         return ret;
10050 }
10051
10052 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
10053 {
10054         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10055         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10056
10057         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
10058         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
10059         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
10060
10061         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
10062                 u64 ws = 0;
10063                 int i;
10064
10065                 for_each_possible_cpu(i)
10066                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
10067
10068                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
10069         }
10070
10071         return 0;
10072 }
10073 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
10074 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10075
10076 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10077 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
10078                                 struct cftype *cft, s64 val)
10079 {
10080         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
10081 }
10082
10083 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
10084                                struct cftype *cft)
10085 {
10086         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
10087 }
10088
10089 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10090                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
10091 {
10092         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
10093 }
10094
10095 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10096                                    struct cftype *cft)
10097 {
10098         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
10099 }
10100 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10101
10102 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
10103 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10104         {
10105                 .name = "shares",
10106                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10107                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10108         },
10109 #endif
10110 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10111         {
10112                 .name = "cfs_quota_us",
10113                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
10114                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
10115         },
10116         {
10117                 .name = "cfs_period_us",
10118                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
10119                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
10120         },
10121         {
10122                 .name = "cfs_burst_us",
10123                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10124                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10125         },
10126         {
10127                 .name = "stat",
10128                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
10129         },
10130 #endif
10131 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10132         {
10133                 .name = "rt_runtime_us",
10134                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10135                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10136         },
10137         {
10138                 .name = "rt_period_us",
10139                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10140                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10141         },
10142 #endif
10143 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10144         {
10145                 .name = "uclamp.min",
10146                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10147                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10148                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10149         },
10150         {
10151                 .name = "uclamp.max",
10152                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10153                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10154                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10155         },
10156 #endif
10157         { }     /* Terminate */
10158 };
10159
10160 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
10161                                struct cgroup_subsys_state *css)
10162 {
10163 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10164         {
10165                 struct task_group *tg = css_tg(css);
10166                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10167                 u64 throttled_usec;
10168
10169                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
10170                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
10171
10172                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
10173                            "nr_throttled %d\n"
10174                            "throttled_usec %llu\n",
10175                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
10176                            throttled_usec);
10177         }
10178 #endif
10179         return 0;
10180 }
10181
10182 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10183 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10184                                struct cftype *cft)
10185 {
10186         struct task_group *tg = css_tg(css);
10187         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
10188
10189         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
10190 }
10191
10192 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10193                                 struct cftype *cft, u64 weight)
10194 {
10195         /*
10196          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
10197          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
10198          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
10199          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
10200          * the original value over the entire range.
10201          */
10202         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
10203                 return -ERANGE;
10204
10205         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
10206
10207         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10208 }
10209
10210 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10211                                     struct cftype *cft)
10212 {
10213         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
10214         int last_delta = INT_MAX;
10215         int prio, delta;
10216
10217         /* find the closest nice value to the current weight */
10218         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
10219                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
10220                 if (delta >= last_delta)
10221                         break;
10222                 last_delta = delta;
10223         }
10224
10225         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
10226 }
10227
10228 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10229                                      struct cftype *cft, s64 nice)
10230 {
10231         unsigned long weight;
10232         int idx;
10233
10234         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
10235                 return -ERANGE;
10236
10237         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
10238         idx = array_index_nospec(idx, 40);
10239         weight = sched_prio_to_weight[idx];
10240
10241         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10242 }
10243 #endif
10244
10245 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
10246                                                   long period, long quota)
10247 {
10248         if (quota < 0)
10249                 seq_puts(sf, "max");
10250         else
10251                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
10252
10253         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
10254 }
10255
10256 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
10257 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
10258                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
10259 {
10260         char tok[21];   /* U64_MAX */
10261
10262         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
10263                 return -EINVAL;
10264
10265         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
10266
10267         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
10268                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
10269         else if (!strcmp(tok, "max"))
10270                 *quotap = RUNTIME_INF;
10271         else
10272                 return -EINVAL;
10273
10274         return 0;
10275 }
10276
10277 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10278 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10279 {
10280         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10281
10282         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
10283         return 0;
10284 }
10285
10286 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10287                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
10288 {
10289         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
10290         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
10291         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
10292         u64 quota;
10293         int ret;
10294
10295         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
10296         if (!ret)
10297                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10298         return ret ?: nbytes;
10299 }
10300 #endif
10301
10302 static struct cftype cpu_files[] = {
10303 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10304         {
10305                 .name = "weight",
10306                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10307                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
10308                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
10309         },
10310         {
10311                 .name = "weight.nice",
10312                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10313                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
10314                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
10315         },
10316 #endif
10317 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10318         {
10319                 .name = "max",
10320                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10321                 .seq_show = cpu_max_show,
10322                 .write = cpu_max_write,
10323         },
10324         {
10325                 .name = "max.burst",
10326                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10327                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10328                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10329         },
10330 #endif
10331 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10332         {
10333                 .name = "uclamp.min",
10334                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10335                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10336                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10337         },
10338         {
10339                 .name = "uclamp.max",
10340                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10341                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10342                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10343         },
10344 #endif
10345         { }     /* terminate */
10346 };
10347
10348 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
10349         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
10350         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
10351         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
10352         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
10353         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
10354         .fork           = cpu_cgroup_fork,
10355         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10356         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10357         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
10358         .dfl_cftypes    = cpu_files,
10359         .early_init     = true,
10360         .threaded       = true,
10361 };
10362
10363 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10364
10365 void dump_cpu_task(int cpu)
10366 {
10367         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
10368         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
10369 }
10370
10371 /*
10372  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
10373  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
10374  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
10375  * that remained on nice 0.
10376  *
10377  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
10378  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
10379  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
10380  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
10381  * the relative distance between them is ~25%.)
10382  */
10383 const int sched_prio_to_weight[40] = {
10384  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
10385  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
10386  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
10387  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
10388  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
10389  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
10390  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
10391  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
10392 };
10393
10394 /*
10395  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
10396  *
10397  * In cases where the weight does not change often, we can use the
10398  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
10399  * into multiplications:
10400  */
10401 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
10402  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
10403  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
10404  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
10405  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
10406  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
10407  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
10408  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
10409  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
10410 };
10411
10412 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
10413 {
10414         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
10415 }