]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - include/linux/sched.h
sched/wake_q: Clarify queue reinit comment
[linux.git] / include / linux / sched.h
1 #ifndef _LINUX_SCHED_H
2 #define _LINUX_SCHED_H
3
4 #include <uapi/linux/sched.h>
5
6 #include <linux/sched/prio.h>
7
8
9 struct sched_param {
10         int sched_priority;
11 };
12
13 #include <asm/param.h>  /* for HZ */
14
15 #include <linux/capability.h>
16 #include <linux/threads.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/types.h>
19 #include <linux/timex.h>
20 #include <linux/jiffies.h>
21 #include <linux/plist.h>
22 #include <linux/rbtree.h>
23 #include <linux/thread_info.h>
24 #include <linux/cpumask.h>
25 #include <linux/errno.h>
26 #include <linux/nodemask.h>
27 #include <linux/mm_types.h>
28 #include <linux/preempt.h>
29
30 #include <asm/page.h>
31 #include <asm/ptrace.h>
32 #include <linux/cputime.h>
33
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/sem.h>
36 #include <linux/shm.h>
37 #include <linux/signal.h>
38 #include <linux/compiler.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/pid.h>
41 #include <linux/percpu.h>
42 #include <linux/topology.h>
43 #include <linux/seccomp.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/rculist.h>
46 #include <linux/rtmutex.h>
47
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/param.h>
50 #include <linux/resource.h>
51 #include <linux/timer.h>
52 #include <linux/hrtimer.h>
53 #include <linux/kcov.h>
54 #include <linux/task_io_accounting.h>
55 #include <linux/latencytop.h>
56 #include <linux/cred.h>
57 #include <linux/llist.h>
58 #include <linux/uidgid.h>
59 #include <linux/gfp.h>
60 #include <linux/magic.h>
61 #include <linux/cgroup-defs.h>
62
63 #include <asm/processor.h>
64
65 #define SCHED_ATTR_SIZE_VER0    48      /* sizeof first published struct */
66
67 /*
68  * Extended scheduling parameters data structure.
69  *
70  * This is needed because the original struct sched_param can not be
71  * altered without introducing ABI issues with legacy applications
72  * (e.g., in sched_getparam()).
73  *
74  * However, the possibility of specifying more than just a priority for
75  * the tasks may be useful for a wide variety of application fields, e.g.,
76  * multimedia, streaming, automation and control, and many others.
77  *
78  * This variant (sched_attr) is meant at describing a so-called
79  * sporadic time-constrained task. In such model a task is specified by:
80  *  - the activation period or minimum instance inter-arrival time;
81  *  - the maximum (or average, depending on the actual scheduling
82  *    discipline) computation time of all instances, a.k.a. runtime;
83  *  - the deadline (relative to the actual activation time) of each
84  *    instance.
85  * Very briefly, a periodic (sporadic) task asks for the execution of
86  * some specific computation --which is typically called an instance--
87  * (at most) every period. Moreover, each instance typically lasts no more
88  * than the runtime and must be completed by time instant t equal to
89  * the instance activation time + the deadline.
90  *
91  * This is reflected by the actual fields of the sched_attr structure:
92  *
93  *  @size               size of the structure, for fwd/bwd compat.
94  *
95  *  @sched_policy       task's scheduling policy
96  *  @sched_flags        for customizing the scheduler behaviour
97  *  @sched_nice         task's nice value      (SCHED_NORMAL/BATCH)
98  *  @sched_priority     task's static priority (SCHED_FIFO/RR)
99  *  @sched_deadline     representative of the task's deadline
100  *  @sched_runtime      representative of the task's runtime
101  *  @sched_period       representative of the task's period
102  *
103  * Given this task model, there are a multiplicity of scheduling algorithms
104  * and policies, that can be used to ensure all the tasks will make their
105  * timing constraints.
106  *
107  * As of now, the SCHED_DEADLINE policy (sched_dl scheduling class) is the
108  * only user of this new interface. More information about the algorithm
109  * available in the scheduling class file or in Documentation/.
110  */
111 struct sched_attr {
112         u32 size;
113
114         u32 sched_policy;
115         u64 sched_flags;
116
117         /* SCHED_NORMAL, SCHED_BATCH */
118         s32 sched_nice;
119
120         /* SCHED_FIFO, SCHED_RR */
121         u32 sched_priority;
122
123         /* SCHED_DEADLINE */
124         u64 sched_runtime;
125         u64 sched_deadline;
126         u64 sched_period;
127 };
128
129 struct futex_pi_state;
130 struct robust_list_head;
131 struct bio_list;
132 struct fs_struct;
133 struct perf_event_context;
134 struct blk_plug;
135 struct filename;
136 struct nameidata;
137
138 #define VMACACHE_BITS 2
139 #define VMACACHE_SIZE (1U << VMACACHE_BITS)
140 #define VMACACHE_MASK (VMACACHE_SIZE - 1)
141
142 /*
143  * These are the constant used to fake the fixed-point load-average
144  * counting. Some notes:
145  *  - 11 bit fractions expand to 22 bits by the multiplies: this gives
146  *    a load-average precision of 10 bits integer + 11 bits fractional
147  *  - if you want to count load-averages more often, you need more
148  *    precision, or rounding will get you. With 2-second counting freq,
149  *    the EXP_n values would be 1981, 2034 and 2043 if still using only
150  *    11 bit fractions.
151  */
152 extern unsigned long avenrun[];         /* Load averages */
153 extern void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift);
154
155 #define FSHIFT          11              /* nr of bits of precision */
156 #define FIXED_1         (1<<FSHIFT)     /* 1.0 as fixed-point */
157 #define LOAD_FREQ       (5*HZ+1)        /* 5 sec intervals */
158 #define EXP_1           1884            /* 1/exp(5sec/1min) as fixed-point */
159 #define EXP_5           2014            /* 1/exp(5sec/5min) */
160 #define EXP_15          2037            /* 1/exp(5sec/15min) */
161
162 #define CALC_LOAD(load,exp,n) \
163         load *= exp; \
164         load += n*(FIXED_1-exp); \
165         load >>= FSHIFT;
166
167 extern unsigned long total_forks;
168 extern int nr_threads;
169 DECLARE_PER_CPU(unsigned long, process_counts);
170 extern int nr_processes(void);
171 extern unsigned long nr_running(void);
172 extern bool single_task_running(void);
173 extern unsigned long nr_iowait(void);
174 extern unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu);
175 extern void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load);
176
177 extern void calc_global_load(unsigned long ticks);
178
179 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
180 extern void cpu_load_update_nohz_start(void);
181 extern void cpu_load_update_nohz_stop(void);
182 #else
183 static inline void cpu_load_update_nohz_start(void) { }
184 static inline void cpu_load_update_nohz_stop(void) { }
185 #endif
186
187 extern void dump_cpu_task(int cpu);
188
189 struct seq_file;
190 struct cfs_rq;
191 struct task_group;
192 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
193 extern void proc_sched_show_task(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
194 extern void proc_sched_set_task(struct task_struct *p);
195 #endif
196
197 /*
198  * Task state bitmask. NOTE! These bits are also
199  * encoded in fs/proc/array.c: get_task_state().
200  *
201  * We have two separate sets of flags: task->state
202  * is about runnability, while task->exit_state are
203  * about the task exiting. Confusing, but this way
204  * modifying one set can't modify the other one by
205  * mistake.
206  */
207 #define TASK_RUNNING            0
208 #define TASK_INTERRUPTIBLE      1
209 #define TASK_UNINTERRUPTIBLE    2
210 #define __TASK_STOPPED          4
211 #define __TASK_TRACED           8
212 /* in tsk->exit_state */
213 #define EXIT_DEAD               16
214 #define EXIT_ZOMBIE             32
215 #define EXIT_TRACE              (EXIT_ZOMBIE | EXIT_DEAD)
216 /* in tsk->state again */
217 #define TASK_DEAD               64
218 #define TASK_WAKEKILL           128
219 #define TASK_WAKING             256
220 #define TASK_PARKED             512
221 #define TASK_NOLOAD             1024
222 #define TASK_NEW                2048
223 #define TASK_STATE_MAX          4096
224
225 #define TASK_STATE_TO_CHAR_STR "RSDTtXZxKWPNn"
226
227 extern char ___assert_task_state[1 - 2*!!(
228                 sizeof(TASK_STATE_TO_CHAR_STR)-1 != ilog2(TASK_STATE_MAX)+1)];
229
230 /* Convenience macros for the sake of set_current_state */
231 #define TASK_KILLABLE           (TASK_WAKEKILL | TASK_UNINTERRUPTIBLE)
232 #define TASK_STOPPED            (TASK_WAKEKILL | __TASK_STOPPED)
233 #define TASK_TRACED             (TASK_WAKEKILL | __TASK_TRACED)
234
235 #define TASK_IDLE               (TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_NOLOAD)
236
237 /* Convenience macros for the sake of wake_up */
238 #define TASK_NORMAL             (TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE)
239 #define TASK_ALL                (TASK_NORMAL | __TASK_STOPPED | __TASK_TRACED)
240
241 /* get_task_state() */
242 #define TASK_REPORT             (TASK_RUNNING | TASK_INTERRUPTIBLE | \
243                                  TASK_UNINTERRUPTIBLE | __TASK_STOPPED | \
244                                  __TASK_TRACED | EXIT_ZOMBIE | EXIT_DEAD)
245
246 #define task_is_traced(task)    ((task->state & __TASK_TRACED) != 0)
247 #define task_is_stopped(task)   ((task->state & __TASK_STOPPED) != 0)
248 #define task_is_stopped_or_traced(task) \
249                         ((task->state & (__TASK_STOPPED | __TASK_TRACED)) != 0)
250 #define task_contributes_to_load(task)  \
251                                 ((task->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) != 0 && \
252                                  (task->flags & PF_FROZEN) == 0 && \
253                                  (task->state & TASK_NOLOAD) == 0)
254
255 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
256
257 #define __set_current_state(state_value)                        \
258         do {                                                    \
259                 current->task_state_change = _THIS_IP_;         \
260                 current->state = (state_value);                 \
261         } while (0)
262 #define set_current_state(state_value)                          \
263         do {                                                    \
264                 current->task_state_change = _THIS_IP_;         \
265                 smp_store_mb(current->state, (state_value));    \
266         } while (0)
267
268 #else
269 /*
270  * set_current_state() includes a barrier so that the write of current->state
271  * is correctly serialised wrt the caller's subsequent test of whether to
272  * actually sleep:
273  *
274  *   for (;;) {
275  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
276  *      if (!need_sleep)
277  *              break;
278  *
279  *      schedule();
280  *   }
281  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
282  *
283  * If the caller does not need such serialisation (because, for instance, the
284  * condition test and condition change and wakeup are under the same lock) then
285  * use __set_current_state().
286  *
287  * The above is typically ordered against the wakeup, which does:
288  *
289  *      need_sleep = false;
290  *      wake_up_state(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
291  *
292  * Where wake_up_state() (and all other wakeup primitives) imply enough
293  * barriers to order the store of the variable against wakeup.
294  *
295  * Wakeup will do: if (@state & p->state) p->state = TASK_RUNNING, that is,
296  * once it observes the TASK_UNINTERRUPTIBLE store the waking CPU can issue a
297  * TASK_RUNNING store which can collide with __set_current_state(TASK_RUNNING).
298  *
299  * This is obviously fine, since they both store the exact same value.
300  *
301  * Also see the comments of try_to_wake_up().
302  */
303 #define __set_current_state(state_value)                \
304         do { current->state = (state_value); } while (0)
305 #define set_current_state(state_value)                  \
306         smp_store_mb(current->state, (state_value))
307
308 #endif
309
310 /* Task command name length */
311 #define TASK_COMM_LEN 16
312
313 #include <linux/spinlock.h>
314
315 /*
316  * This serializes "schedule()" and also protects
317  * the run-queue from deletions/modifications (but
318  * _adding_ to the beginning of the run-queue has
319  * a separate lock).
320  */
321 extern rwlock_t tasklist_lock;
322 extern spinlock_t mmlist_lock;
323
324 struct task_struct;
325
326 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
327 extern int lockdep_tasklist_lock_is_held(void);
328 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
329
330 extern void sched_init(void);
331 extern void sched_init_smp(void);
332 extern asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev);
333 extern void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu);
334 extern void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle);
335
336 extern cpumask_var_t cpu_isolated_map;
337
338 extern int runqueue_is_locked(int cpu);
339
340 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
341 extern void nohz_balance_enter_idle(int cpu);
342 extern void set_cpu_sd_state_idle(void);
343 extern int get_nohz_timer_target(void);
344 #else
345 static inline void nohz_balance_enter_idle(int cpu) { }
346 static inline void set_cpu_sd_state_idle(void) { }
347 #endif
348
349 /*
350  * Only dump TASK_* tasks. (0 for all tasks)
351  */
352 extern void show_state_filter(unsigned long state_filter);
353
354 static inline void show_state(void)
355 {
356         show_state_filter(0);
357 }
358
359 extern void show_regs(struct pt_regs *);
360
361 /*
362  * TASK is a pointer to the task whose backtrace we want to see (or NULL for current
363  * task), SP is the stack pointer of the first frame that should be shown in the back
364  * trace (or NULL if the entire call-chain of the task should be shown).
365  */
366 extern void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *sp);
367
368 extern void cpu_init (void);
369 extern void trap_init(void);
370 extern void update_process_times(int user);
371 extern void scheduler_tick(void);
372 extern int sched_cpu_starting(unsigned int cpu);
373 extern int sched_cpu_activate(unsigned int cpu);
374 extern int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu);
375
376 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
377 extern int sched_cpu_dying(unsigned int cpu);
378 #else
379 # define sched_cpu_dying        NULL
380 #endif
381
382 extern void sched_show_task(struct task_struct *p);
383
384 #ifdef CONFIG_LOCKUP_DETECTOR
385 extern void touch_softlockup_watchdog_sched(void);
386 extern void touch_softlockup_watchdog(void);
387 extern void touch_softlockup_watchdog_sync(void);
388 extern void touch_all_softlockup_watchdogs(void);
389 extern int proc_dowatchdog_thresh(struct ctl_table *table, int write,
390                                   void __user *buffer,
391                                   size_t *lenp, loff_t *ppos);
392 extern unsigned int  softlockup_panic;
393 extern unsigned int  hardlockup_panic;
394 void lockup_detector_init(void);
395 #else
396 static inline void touch_softlockup_watchdog_sched(void)
397 {
398 }
399 static inline void touch_softlockup_watchdog(void)
400 {
401 }
402 static inline void touch_softlockup_watchdog_sync(void)
403 {
404 }
405 static inline void touch_all_softlockup_watchdogs(void)
406 {
407 }
408 static inline void lockup_detector_init(void)
409 {
410 }
411 #endif
412
413 #ifdef CONFIG_DETECT_HUNG_TASK
414 void reset_hung_task_detector(void);
415 #else
416 static inline void reset_hung_task_detector(void)
417 {
418 }
419 #endif
420
421 /* Attach to any functions which should be ignored in wchan output. */
422 #define __sched         __attribute__((__section__(".sched.text")))
423
424 /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
425 extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
426
427 /* Is this address in the __sched functions? */
428 extern int in_sched_functions(unsigned long addr);
429
430 #define MAX_SCHEDULE_TIMEOUT    LONG_MAX
431 extern signed long schedule_timeout(signed long timeout);
432 extern signed long schedule_timeout_interruptible(signed long timeout);
433 extern signed long schedule_timeout_killable(signed long timeout);
434 extern signed long schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout);
435 extern signed long schedule_timeout_idle(signed long timeout);
436 asmlinkage void schedule(void);
437 extern void schedule_preempt_disabled(void);
438
439 extern long io_schedule_timeout(long timeout);
440
441 static inline void io_schedule(void)
442 {
443         io_schedule_timeout(MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
444 }
445
446 void __noreturn do_task_dead(void);
447
448 struct nsproxy;
449 struct user_namespace;
450
451 #ifdef CONFIG_MMU
452 extern void arch_pick_mmap_layout(struct mm_struct *mm);
453 extern unsigned long
454 arch_get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long,
455                        unsigned long, unsigned long);
456 extern unsigned long
457 arch_get_unmapped_area_topdown(struct file *filp, unsigned long addr,
458                           unsigned long len, unsigned long pgoff,
459                           unsigned long flags);
460 #else
461 static inline void arch_pick_mmap_layout(struct mm_struct *mm) {}
462 #endif
463
464 #define SUID_DUMP_DISABLE       0       /* No setuid dumping */
465 #define SUID_DUMP_USER          1       /* Dump as user of process */
466 #define SUID_DUMP_ROOT          2       /* Dump as root */
467
468 /* mm flags */
469
470 /* for SUID_DUMP_* above */
471 #define MMF_DUMPABLE_BITS 2
472 #define MMF_DUMPABLE_MASK ((1 << MMF_DUMPABLE_BITS) - 1)
473
474 extern void set_dumpable(struct mm_struct *mm, int value);
475 /*
476  * This returns the actual value of the suid_dumpable flag. For things
477  * that are using this for checking for privilege transitions, it must
478  * test against SUID_DUMP_USER rather than treating it as a boolean
479  * value.
480  */
481 static inline int __get_dumpable(unsigned long mm_flags)
482 {
483         return mm_flags & MMF_DUMPABLE_MASK;
484 }
485
486 static inline int get_dumpable(struct mm_struct *mm)
487 {
488         return __get_dumpable(mm->flags);
489 }
490
491 /* coredump filter bits */
492 #define MMF_DUMP_ANON_PRIVATE   2
493 #define MMF_DUMP_ANON_SHARED    3
494 #define MMF_DUMP_MAPPED_PRIVATE 4
495 #define MMF_DUMP_MAPPED_SHARED  5
496 #define MMF_DUMP_ELF_HEADERS    6
497 #define MMF_DUMP_HUGETLB_PRIVATE 7
498 #define MMF_DUMP_HUGETLB_SHARED  8
499 #define MMF_DUMP_DAX_PRIVATE    9
500 #define MMF_DUMP_DAX_SHARED     10
501
502 #define MMF_DUMP_FILTER_SHIFT   MMF_DUMPABLE_BITS
503 #define MMF_DUMP_FILTER_BITS    9
504 #define MMF_DUMP_FILTER_MASK \
505         (((1 << MMF_DUMP_FILTER_BITS) - 1) << MMF_DUMP_FILTER_SHIFT)
506 #define MMF_DUMP_FILTER_DEFAULT \
507         ((1 << MMF_DUMP_ANON_PRIVATE) | (1 << MMF_DUMP_ANON_SHARED) |\
508          (1 << MMF_DUMP_HUGETLB_PRIVATE) | MMF_DUMP_MASK_DEFAULT_ELF)
509
510 #ifdef CONFIG_CORE_DUMP_DEFAULT_ELF_HEADERS
511 # define MMF_DUMP_MASK_DEFAULT_ELF      (1 << MMF_DUMP_ELF_HEADERS)
512 #else
513 # define MMF_DUMP_MASK_DEFAULT_ELF      0
514 #endif
515                                         /* leave room for more dump flags */
516 #define MMF_VM_MERGEABLE        16      /* KSM may merge identical pages */
517 #define MMF_VM_HUGEPAGE         17      /* set when VM_HUGEPAGE is set on vma */
518 /*
519  * This one-shot flag is dropped due to necessity of changing exe once again
520  * on NFS restore
521  */
522 //#define MMF_EXE_FILE_CHANGED  18      /* see prctl_set_mm_exe_file() */
523
524 #define MMF_HAS_UPROBES         19      /* has uprobes */
525 #define MMF_RECALC_UPROBES      20      /* MMF_HAS_UPROBES can be wrong */
526 #define MMF_OOM_SKIP            21      /* mm is of no interest for the OOM killer */
527 #define MMF_UNSTABLE            22      /* mm is unstable for copy_from_user */
528 #define MMF_HUGE_ZERO_PAGE      23      /* mm has ever used the global huge zero page */
529
530 #define MMF_INIT_MASK           (MMF_DUMPABLE_MASK | MMF_DUMP_FILTER_MASK)
531
532 struct sighand_struct {
533         atomic_t                count;
534         struct k_sigaction      action[_NSIG];
535         spinlock_t              siglock;
536         wait_queue_head_t       signalfd_wqh;
537 };
538
539 struct pacct_struct {
540         int                     ac_flag;
541         long                    ac_exitcode;
542         unsigned long           ac_mem;
543         cputime_t               ac_utime, ac_stime;
544         unsigned long           ac_minflt, ac_majflt;
545 };
546
547 struct cpu_itimer {
548         cputime_t expires;
549         cputime_t incr;
550         u32 error;
551         u32 incr_error;
552 };
553
554 /**
555  * struct prev_cputime - snaphsot of system and user cputime
556  * @utime: time spent in user mode
557  * @stime: time spent in system mode
558  * @lock: protects the above two fields
559  *
560  * Stores previous user/system time values such that we can guarantee
561  * monotonicity.
562  */
563 struct prev_cputime {
564 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
565         cputime_t utime;
566         cputime_t stime;
567         raw_spinlock_t lock;
568 #endif
569 };
570
571 static inline void prev_cputime_init(struct prev_cputime *prev)
572 {
573 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
574         prev->utime = prev->stime = 0;
575         raw_spin_lock_init(&prev->lock);
576 #endif
577 }
578
579 /**
580  * struct task_cputime - collected CPU time counts
581  * @utime:              time spent in user mode, in &cputime_t units
582  * @stime:              time spent in kernel mode, in &cputime_t units
583  * @sum_exec_runtime:   total time spent on the CPU, in nanoseconds
584  *
585  * This structure groups together three kinds of CPU time that are tracked for
586  * threads and thread groups.  Most things considering CPU time want to group
587  * these counts together and treat all three of them in parallel.
588  */
589 struct task_cputime {
590         cputime_t utime;
591         cputime_t stime;
592         unsigned long long sum_exec_runtime;
593 };
594
595 /* Alternate field names when used to cache expirations. */
596 #define virt_exp        utime
597 #define prof_exp        stime
598 #define sched_exp       sum_exec_runtime
599
600 #define INIT_CPUTIME    \
601         (struct task_cputime) {                                 \
602                 .utime = 0,                                     \
603                 .stime = 0,                                     \
604                 .sum_exec_runtime = 0,                          \
605         }
606
607 /*
608  * This is the atomic variant of task_cputime, which can be used for
609  * storing and updating task_cputime statistics without locking.
610  */
611 struct task_cputime_atomic {
612         atomic64_t utime;
613         atomic64_t stime;
614         atomic64_t sum_exec_runtime;
615 };
616
617 #define INIT_CPUTIME_ATOMIC \
618         (struct task_cputime_atomic) {                          \
619                 .utime = ATOMIC64_INIT(0),                      \
620                 .stime = ATOMIC64_INIT(0),                      \
621                 .sum_exec_runtime = ATOMIC64_INIT(0),           \
622         }
623
624 #define PREEMPT_DISABLED        (PREEMPT_DISABLE_OFFSET + PREEMPT_ENABLED)
625
626 /*
627  * Disable preemption until the scheduler is running -- use an unconditional
628  * value so that it also works on !PREEMPT_COUNT kernels.
629  *
630  * Reset by start_kernel()->sched_init()->init_idle()->init_idle_preempt_count().
631  */
632 #define INIT_PREEMPT_COUNT      PREEMPT_OFFSET
633
634 /*
635  * Initial preempt_count value; reflects the preempt_count schedule invariant
636  * which states that during context switches:
637  *
638  *    preempt_count() == 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET
639  *
640  * Note: PREEMPT_DISABLE_OFFSET is 0 for !PREEMPT_COUNT kernels.
641  * Note: See finish_task_switch().
642  */
643 #define FORK_PREEMPT_COUNT      (2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET + PREEMPT_ENABLED)
644
645 /**
646  * struct thread_group_cputimer - thread group interval timer counts
647  * @cputime_atomic:     atomic thread group interval timers.
648  * @running:            true when there are timers running and
649  *                      @cputime_atomic receives updates.
650  * @checking_timer:     true when a thread in the group is in the
651  *                      process of checking for thread group timers.
652  *
653  * This structure contains the version of task_cputime, above, that is
654  * used for thread group CPU timer calculations.
655  */
656 struct thread_group_cputimer {
657         struct task_cputime_atomic cputime_atomic;
658         bool running;
659         bool checking_timer;
660 };
661
662 #include <linux/rwsem.h>
663 struct autogroup;
664
665 /*
666  * NOTE! "signal_struct" does not have its own
667  * locking, because a shared signal_struct always
668  * implies a shared sighand_struct, so locking
669  * sighand_struct is always a proper superset of
670  * the locking of signal_struct.
671  */
672 struct signal_struct {
673         atomic_t                sigcnt;
674         atomic_t                live;
675         int                     nr_threads;
676         struct list_head        thread_head;
677
678         wait_queue_head_t       wait_chldexit;  /* for wait4() */
679
680         /* current thread group signal load-balancing target: */
681         struct task_struct      *curr_target;
682
683         /* shared signal handling: */
684         struct sigpending       shared_pending;
685
686         /* thread group exit support */
687         int                     group_exit_code;
688         /* overloaded:
689          * - notify group_exit_task when ->count is equal to notify_count
690          * - everyone except group_exit_task is stopped during signal delivery
691          *   of fatal signals, group_exit_task processes the signal.
692          */
693         int                     notify_count;
694         struct task_struct      *group_exit_task;
695
696         /* thread group stop support, overloads group_exit_code too */
697         int                     group_stop_count;
698         unsigned int            flags; /* see SIGNAL_* flags below */
699
700         /*
701          * PR_SET_CHILD_SUBREAPER marks a process, like a service
702          * manager, to re-parent orphan (double-forking) child processes
703          * to this process instead of 'init'. The service manager is
704          * able to receive SIGCHLD signals and is able to investigate
705          * the process until it calls wait(). All children of this
706          * process will inherit a flag if they should look for a
707          * child_subreaper process at exit.
708          */
709         unsigned int            is_child_subreaper:1;
710         unsigned int            has_child_subreaper:1;
711
712         /* POSIX.1b Interval Timers */
713         int                     posix_timer_id;
714         struct list_head        posix_timers;
715
716         /* ITIMER_REAL timer for the process */
717         struct hrtimer real_timer;
718         struct pid *leader_pid;
719         ktime_t it_real_incr;
720
721         /*
722          * ITIMER_PROF and ITIMER_VIRTUAL timers for the process, we use
723          * CPUCLOCK_PROF and CPUCLOCK_VIRT for indexing array as these
724          * values are defined to 0 and 1 respectively
725          */
726         struct cpu_itimer it[2];
727
728         /*
729          * Thread group totals for process CPU timers.
730          * See thread_group_cputimer(), et al, for details.
731          */
732         struct thread_group_cputimer cputimer;
733
734         /* Earliest-expiration cache. */
735         struct task_cputime cputime_expires;
736
737 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
738         atomic_t tick_dep_mask;
739 #endif
740
741         struct list_head cpu_timers[3];
742
743         struct pid *tty_old_pgrp;
744
745         /* boolean value for session group leader */
746         int leader;
747
748         struct tty_struct *tty; /* NULL if no tty */
749
750 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
751         struct autogroup *autogroup;
752 #endif
753         /*
754          * Cumulative resource counters for dead threads in the group,
755          * and for reaped dead child processes forked by this group.
756          * Live threads maintain their own counters and add to these
757          * in __exit_signal, except for the group leader.
758          */
759         seqlock_t stats_lock;
760         cputime_t utime, stime, cutime, cstime;
761         cputime_t gtime;
762         cputime_t cgtime;
763         struct prev_cputime prev_cputime;
764         unsigned long nvcsw, nivcsw, cnvcsw, cnivcsw;
765         unsigned long min_flt, maj_flt, cmin_flt, cmaj_flt;
766         unsigned long inblock, oublock, cinblock, coublock;
767         unsigned long maxrss, cmaxrss;
768         struct task_io_accounting ioac;
769
770         /*
771          * Cumulative ns of schedule CPU time fo dead threads in the
772          * group, not including a zombie group leader, (This only differs
773          * from jiffies_to_ns(utime + stime) if sched_clock uses something
774          * other than jiffies.)
775          */
776         unsigned long long sum_sched_runtime;
777
778         /*
779          * We don't bother to synchronize most readers of this at all,
780          * because there is no reader checking a limit that actually needs
781          * to get both rlim_cur and rlim_max atomically, and either one
782          * alone is a single word that can safely be read normally.
783          * getrlimit/setrlimit use task_lock(current->group_leader) to
784          * protect this instead of the siglock, because they really
785          * have no need to disable irqs.
786          */
787         struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS];
788
789 #ifdef CONFIG_BSD_PROCESS_ACCT
790         struct pacct_struct pacct;      /* per-process accounting information */
791 #endif
792 #ifdef CONFIG_TASKSTATS
793         struct taskstats *stats;
794 #endif
795 #ifdef CONFIG_AUDIT
796         unsigned audit_tty;
797         struct tty_audit_buf *tty_audit_buf;
798 #endif
799
800         /*
801          * Thread is the potential origin of an oom condition; kill first on
802          * oom
803          */
804         bool oom_flag_origin;
805         short oom_score_adj;            /* OOM kill score adjustment */
806         short oom_score_adj_min;        /* OOM kill score adjustment min value.
807                                          * Only settable by CAP_SYS_RESOURCE. */
808         struct mm_struct *oom_mm;       /* recorded mm when the thread group got
809                                          * killed by the oom killer */
810
811         struct mutex cred_guard_mutex;  /* guard against foreign influences on
812                                          * credential calculations
813                                          * (notably. ptrace) */
814 };
815
816 /*
817  * Bits in flags field of signal_struct.
818  */
819 #define SIGNAL_STOP_STOPPED     0x00000001 /* job control stop in effect */
820 #define SIGNAL_STOP_CONTINUED   0x00000002 /* SIGCONT since WCONTINUED reap */
821 #define SIGNAL_GROUP_EXIT       0x00000004 /* group exit in progress */
822 #define SIGNAL_GROUP_COREDUMP   0x00000008 /* coredump in progress */
823 /*
824  * Pending notifications to parent.
825  */
826 #define SIGNAL_CLD_STOPPED      0x00000010
827 #define SIGNAL_CLD_CONTINUED    0x00000020
828 #define SIGNAL_CLD_MASK         (SIGNAL_CLD_STOPPED|SIGNAL_CLD_CONTINUED)
829
830 #define SIGNAL_UNKILLABLE       0x00000040 /* for init: ignore fatal signals */
831
832 #define SIGNAL_STOP_MASK (SIGNAL_CLD_MASK | SIGNAL_STOP_STOPPED | \
833                           SIGNAL_STOP_CONTINUED)
834
835 static inline void signal_set_stop_flags(struct signal_struct *sig,
836                                          unsigned int flags)
837 {
838         WARN_ON(sig->flags & (SIGNAL_GROUP_EXIT|SIGNAL_GROUP_COREDUMP));
839         sig->flags = (sig->flags & ~SIGNAL_STOP_MASK) | flags;
840 }
841
842 /* If true, all threads except ->group_exit_task have pending SIGKILL */
843 static inline int signal_group_exit(const struct signal_struct *sig)
844 {
845         return  (sig->flags & SIGNAL_GROUP_EXIT) ||
846                 (sig->group_exit_task != NULL);
847 }
848
849 /*
850  * Some day this will be a full-fledged user tracking system..
851  */
852 struct user_struct {
853         atomic_t __count;       /* reference count */
854         atomic_t processes;     /* How many processes does this user have? */
855         atomic_t sigpending;    /* How many pending signals does this user have? */
856 #ifdef CONFIG_INOTIFY_USER
857         atomic_t inotify_watches; /* How many inotify watches does this user have? */
858         atomic_t inotify_devs;  /* How many inotify devs does this user have opened? */
859 #endif
860 #ifdef CONFIG_FANOTIFY
861         atomic_t fanotify_listeners;
862 #endif
863 #ifdef CONFIG_EPOLL
864         atomic_long_t epoll_watches; /* The number of file descriptors currently watched */
865 #endif
866 #ifdef CONFIG_POSIX_MQUEUE
867         /* protected by mq_lock */
868         unsigned long mq_bytes; /* How many bytes can be allocated to mqueue? */
869 #endif
870         unsigned long locked_shm; /* How many pages of mlocked shm ? */
871         unsigned long unix_inflight;    /* How many files in flight in unix sockets */
872         atomic_long_t pipe_bufs;  /* how many pages are allocated in pipe buffers */
873
874 #ifdef CONFIG_KEYS
875         struct key *uid_keyring;        /* UID specific keyring */
876         struct key *session_keyring;    /* UID's default session keyring */
877 #endif
878
879         /* Hash table maintenance information */
880         struct hlist_node uidhash_node;
881         kuid_t uid;
882
883 #if defined(CONFIG_PERF_EVENTS) || defined(CONFIG_BPF_SYSCALL)
884         atomic_long_t locked_vm;
885 #endif
886 };
887
888 extern int uids_sysfs_init(void);
889
890 extern struct user_struct *find_user(kuid_t);
891
892 extern struct user_struct root_user;
893 #define INIT_USER (&root_user)
894
895
896 struct backing_dev_info;
897 struct reclaim_state;
898
899 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
900 struct sched_info {
901         /* cumulative counters */
902         unsigned long pcount;         /* # of times run on this cpu */
903         unsigned long long run_delay; /* time spent waiting on a runqueue */
904
905         /* timestamps */
906         unsigned long long last_arrival,/* when we last ran on a cpu */
907                            last_queued; /* when we were last queued to run */
908 };
909 #endif /* CONFIG_SCHED_INFO */
910
911 #ifdef CONFIG_TASK_DELAY_ACCT
912 struct task_delay_info {
913         spinlock_t      lock;
914         unsigned int    flags;  /* Private per-task flags */
915
916         /* For each stat XXX, add following, aligned appropriately
917          *
918          * struct timespec XXX_start, XXX_end;
919          * u64 XXX_delay;
920          * u32 XXX_count;
921          *
922          * Atomicity of updates to XXX_delay, XXX_count protected by
923          * single lock above (split into XXX_lock if contention is an issue).
924          */
925
926         /*
927          * XXX_count is incremented on every XXX operation, the delay
928          * associated with the operation is added to XXX_delay.
929          * XXX_delay contains the accumulated delay time in nanoseconds.
930          */
931         u64 blkio_start;        /* Shared by blkio, swapin */
932         u64 blkio_delay;        /* wait for sync block io completion */
933         u64 swapin_delay;       /* wait for swapin block io completion */
934         u32 blkio_count;        /* total count of the number of sync block */
935                                 /* io operations performed */
936         u32 swapin_count;       /* total count of the number of swapin block */
937                                 /* io operations performed */
938
939         u64 freepages_start;
940         u64 freepages_delay;    /* wait for memory reclaim */
941         u32 freepages_count;    /* total count of memory reclaim */
942 };
943 #endif  /* CONFIG_TASK_DELAY_ACCT */
944
945 static inline int sched_info_on(void)
946 {
947 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
948         return 1;
949 #elif defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
950         extern int delayacct_on;
951         return delayacct_on;
952 #else
953         return 0;
954 #endif
955 }
956
957 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
958 void force_schedstat_enabled(void);
959 #endif
960
961 enum cpu_idle_type {
962         CPU_IDLE,
963         CPU_NOT_IDLE,
964         CPU_NEWLY_IDLE,
965         CPU_MAX_IDLE_TYPES
966 };
967
968 /*
969  * Integer metrics need fixed point arithmetic, e.g., sched/fair
970  * has a few: load, load_avg, util_avg, freq, and capacity.
971  *
972  * We define a basic fixed point arithmetic range, and then formalize
973  * all these metrics based on that basic range.
974  */
975 # define SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT 10
976 # define SCHED_FIXEDPOINT_SCALE (1L << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
977
978 /*
979  * Increase resolution of cpu_capacity calculations
980  */
981 #define SCHED_CAPACITY_SHIFT    SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT
982 #define SCHED_CAPACITY_SCALE    (1L << SCHED_CAPACITY_SHIFT)
983
984 /*
985  * Wake-queues are lists of tasks with a pending wakeup, whose
986  * callers have already marked the task as woken internally,
987  * and can thus carry on. A common use case is being able to
988  * do the wakeups once the corresponding user lock as been
989  * released.
990  *
991  * We hold reference to each task in the list across the wakeup,
992  * thus guaranteeing that the memory is still valid by the time
993  * the actual wakeups are performed in wake_up_q().
994  *
995  * One per task suffices, because there's never a need for a task to be
996  * in two wake queues simultaneously; it is forbidden to abandon a task
997  * in a wake queue (a call to wake_up_q() _must_ follow), so if a task is
998  * already in a wake queue, the wakeup will happen soon and the second
999  * waker can just skip it.
1000  *
1001  * The DEFINE_WAKE_Q macro declares and initializes the list head.
1002  * wake_up_q() does NOT reinitialize the list; it's expected to be
1003  * called near the end of a function. Otherwise, the list can be
1004  * re-initialized for later re-use by wake_q_init().
1005  *
1006  * Note that this can cause spurious wakeups. schedule() callers
1007  * must ensure the call is done inside a loop, confirming that the
1008  * wakeup condition has in fact occurred.
1009  */
1010 struct wake_q_node {
1011         struct wake_q_node *next;
1012 };
1013
1014 struct wake_q_head {
1015         struct wake_q_node *first;
1016         struct wake_q_node **lastp;
1017 };
1018
1019 #define WAKE_Q_TAIL ((struct wake_q_node *) 0x01)
1020
1021 #define DEFINE_WAKE_Q(name)                             \
1022         struct wake_q_head name = { WAKE_Q_TAIL, &name.first }
1023
1024 static inline void wake_q_init(struct wake_q_head *head)
1025 {
1026         head->first = WAKE_Q_TAIL;
1027         head->lastp = &head->first;
1028 }
1029
1030 extern void wake_q_add(struct wake_q_head *head,
1031                        struct task_struct *task);
1032 extern void wake_up_q(struct wake_q_head *head);
1033
1034 /*
1035  * sched-domains (multiprocessor balancing) declarations:
1036  */
1037 #ifdef CONFIG_SMP
1038 #define SD_LOAD_BALANCE         0x0001  /* Do load balancing on this domain. */
1039 #define SD_BALANCE_NEWIDLE      0x0002  /* Balance when about to become idle */
1040 #define SD_BALANCE_EXEC         0x0004  /* Balance on exec */
1041 #define SD_BALANCE_FORK         0x0008  /* Balance on fork, clone */
1042 #define SD_BALANCE_WAKE         0x0010  /* Balance on wakeup */
1043 #define SD_WAKE_AFFINE          0x0020  /* Wake task to waking CPU */
1044 #define SD_ASYM_CPUCAPACITY     0x0040  /* Groups have different max cpu capacities */
1045 #define SD_SHARE_CPUCAPACITY    0x0080  /* Domain members share cpu capacity */
1046 #define SD_SHARE_POWERDOMAIN    0x0100  /* Domain members share power domain */
1047 #define SD_SHARE_PKG_RESOURCES  0x0200  /* Domain members share cpu pkg resources */
1048 #define SD_SERIALIZE            0x0400  /* Only a single load balancing instance */
1049 #define SD_ASYM_PACKING         0x0800  /* Place busy groups earlier in the domain */
1050 #define SD_PREFER_SIBLING       0x1000  /* Prefer to place tasks in a sibling domain */
1051 #define SD_OVERLAP              0x2000  /* sched_domains of this level overlap */
1052 #define SD_NUMA                 0x4000  /* cross-node balancing */
1053
1054 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1055 static inline int cpu_smt_flags(void)
1056 {
1057         return SD_SHARE_CPUCAPACITY | SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1058 }
1059 #endif
1060
1061 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
1062 static inline int cpu_core_flags(void)
1063 {
1064         return SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1065 }
1066 #endif
1067
1068 #ifdef CONFIG_NUMA
1069 static inline int cpu_numa_flags(void)
1070 {
1071         return SD_NUMA;
1072 }
1073 #endif
1074
1075 extern int arch_asym_cpu_priority(int cpu);
1076
1077 struct sched_domain_attr {
1078         int relax_domain_level;
1079 };
1080
1081 #define SD_ATTR_INIT    (struct sched_domain_attr) {    \
1082         .relax_domain_level = -1,                       \
1083 }
1084
1085 extern int sched_domain_level_max;
1086
1087 struct sched_group;
1088
1089 struct sched_domain_shared {
1090         atomic_t        ref;
1091         atomic_t        nr_busy_cpus;
1092         int             has_idle_cores;
1093 };
1094
1095 struct sched_domain {
1096         /* These fields must be setup */
1097         struct sched_domain *parent;    /* top domain must be null terminated */
1098         struct sched_domain *child;     /* bottom domain must be null terminated */
1099         struct sched_group *groups;     /* the balancing groups of the domain */
1100         unsigned long min_interval;     /* Minimum balance interval ms */
1101         unsigned long max_interval;     /* Maximum balance interval ms */
1102         unsigned int busy_factor;       /* less balancing by factor if busy */
1103         unsigned int imbalance_pct;     /* No balance until over watermark */
1104         unsigned int cache_nice_tries;  /* Leave cache hot tasks for # tries */
1105         unsigned int busy_idx;
1106         unsigned int idle_idx;
1107         unsigned int newidle_idx;
1108         unsigned int wake_idx;
1109         unsigned int forkexec_idx;
1110         unsigned int smt_gain;
1111
1112         int nohz_idle;                  /* NOHZ IDLE status */
1113         int flags;                      /* See SD_* */
1114         int level;
1115
1116         /* Runtime fields. */
1117         unsigned long last_balance;     /* init to jiffies. units in jiffies */
1118         unsigned int balance_interval;  /* initialise to 1. units in ms. */
1119         unsigned int nr_balance_failed; /* initialise to 0 */
1120
1121         /* idle_balance() stats */
1122         u64 max_newidle_lb_cost;
1123         unsigned long next_decay_max_lb_cost;
1124
1125         u64 avg_scan_cost;              /* select_idle_sibling */
1126
1127 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1128         /* load_balance() stats */
1129         unsigned int lb_count[CPU_MAX_IDLE_TYPES];
1130         unsigned int lb_failed[CPU_MAX_IDLE_TYPES];
1131         unsigned int lb_balanced[CPU_MAX_IDLE_TYPES];
1132         unsigned int lb_imbalance[CPU_MAX_IDLE_TYPES];
1133         unsigned int lb_gained[CPU_MAX_IDLE_TYPES];
1134         unsigned int lb_hot_gained[CPU_MAX_IDLE_TYPES];
1135         unsigned int lb_nobusyg[CPU_MAX_IDLE_TYPES];
1136         unsigned int lb_nobusyq[CPU_MAX_IDLE_TYPES];
1137
1138         /* Active load balancing */
1139         unsigned int alb_count;
1140         unsigned int alb_failed;
1141         unsigned int alb_pushed;
1142
1143         /* SD_BALANCE_EXEC stats */
1144         unsigned int sbe_count;
1145         unsigned int sbe_balanced;
1146         unsigned int sbe_pushed;
1147
1148         /* SD_BALANCE_FORK stats */
1149         unsigned int sbf_count;
1150         unsigned int sbf_balanced;
1151         unsigned int sbf_pushed;
1152
1153         /* try_to_wake_up() stats */
1154         unsigned int ttwu_wake_remote;
1155         unsigned int ttwu_move_affine;
1156         unsigned int ttwu_move_balance;
1157 #endif
1158 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1159         char *name;
1160 #endif
1161         union {
1162                 void *private;          /* used during construction */
1163                 struct rcu_head rcu;    /* used during destruction */
1164         };
1165         struct sched_domain_shared *shared;
1166
1167         unsigned int span_weight;
1168         /*
1169          * Span of all CPUs in this domain.
1170          *
1171          * NOTE: this field is variable length. (Allocated dynamically
1172          * by attaching extra space to the end of the structure,
1173          * depending on how many CPUs the kernel has booted up with)
1174          */
1175         unsigned long span[0];
1176 };
1177
1178 static inline struct cpumask *sched_domain_span(struct sched_domain *sd)
1179 {
1180         return to_cpumask(sd->span);
1181 }
1182
1183 extern void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
1184                                     struct sched_domain_attr *dattr_new);
1185
1186 /* Allocate an array of sched domains, for partition_sched_domains(). */
1187 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms);
1188 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms);
1189
1190 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu);
1191
1192 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
1193 typedef int (*sched_domain_flags_f)(void);
1194
1195 #define SDTL_OVERLAP    0x01
1196
1197 struct sd_data {
1198         struct sched_domain **__percpu sd;
1199         struct sched_domain_shared **__percpu sds;
1200         struct sched_group **__percpu sg;
1201         struct sched_group_capacity **__percpu sgc;
1202 };
1203
1204 struct sched_domain_topology_level {
1205         sched_domain_mask_f mask;
1206         sched_domain_flags_f sd_flags;
1207         int                 flags;
1208         int                 numa_level;
1209         struct sd_data      data;
1210 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1211         char                *name;
1212 #endif
1213 };
1214
1215 extern void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl);
1216 extern void wake_up_if_idle(int cpu);
1217
1218 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1219 # define SD_INIT_NAME(type)             .name = #type
1220 #else
1221 # define SD_INIT_NAME(type)
1222 #endif
1223
1224 #else /* CONFIG_SMP */
1225
1226 struct sched_domain_attr;
1227
1228 static inline void
1229 partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
1230                         struct sched_domain_attr *dattr_new)
1231 {
1232 }
1233
1234 static inline bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1235 {
1236         return true;
1237 }
1238
1239 #endif  /* !CONFIG_SMP */
1240
1241
1242 struct io_context;                      /* See blkdev.h */
1243
1244
1245 #ifdef ARCH_HAS_PREFETCH_SWITCH_STACK
1246 extern void prefetch_stack(struct task_struct *t);
1247 #else
1248 static inline void prefetch_stack(struct task_struct *t) { }
1249 #endif
1250
1251 struct audit_context;           /* See audit.c */
1252 struct mempolicy;
1253 struct pipe_inode_info;
1254 struct uts_namespace;
1255
1256 struct load_weight {
1257         unsigned long weight;
1258         u32 inv_weight;
1259 };
1260
1261 /*
1262  * The load_avg/util_avg accumulates an infinite geometric series
1263  * (see __update_load_avg() in kernel/sched/fair.c).
1264  *
1265  * [load_avg definition]
1266  *
1267  *   load_avg = runnable% * scale_load_down(load)
1268  *
1269  * where runnable% is the time ratio that a sched_entity is runnable.
1270  * For cfs_rq, it is the aggregated load_avg of all runnable and
1271  * blocked sched_entities.
1272  *
1273  * load_avg may also take frequency scaling into account:
1274  *
1275  *   load_avg = runnable% * scale_load_down(load) * freq%
1276  *
1277  * where freq% is the CPU frequency normalized to the highest frequency.
1278  *
1279  * [util_avg definition]
1280  *
1281  *   util_avg = running% * SCHED_CAPACITY_SCALE
1282  *
1283  * where running% is the time ratio that a sched_entity is running on
1284  * a CPU. For cfs_rq, it is the aggregated util_avg of all runnable
1285  * and blocked sched_entities.
1286  *
1287  * util_avg may also factor frequency scaling and CPU capacity scaling:
1288  *
1289  *   util_avg = running% * SCHED_CAPACITY_SCALE * freq% * capacity%
1290  *
1291  * where freq% is the same as above, and capacity% is the CPU capacity
1292  * normalized to the greatest capacity (due to uarch differences, etc).
1293  *
1294  * N.B., the above ratios (runnable%, running%, freq%, and capacity%)
1295  * themselves are in the range of [0, 1]. To do fixed point arithmetics,
1296  * we therefore scale them to as large a range as necessary. This is for
1297  * example reflected by util_avg's SCHED_CAPACITY_SCALE.
1298  *
1299  * [Overflow issue]
1300  *
1301  * The 64-bit load_sum can have 4353082796 (=2^64/47742/88761) entities
1302  * with the highest load (=88761), always runnable on a single cfs_rq,
1303  * and should not overflow as the number already hits PID_MAX_LIMIT.
1304  *
1305  * For all other cases (including 32-bit kernels), struct load_weight's
1306  * weight will overflow first before we do, because:
1307  *
1308  *    Max(load_avg) <= Max(load.weight)
1309  *
1310  * Then it is the load_weight's responsibility to consider overflow
1311  * issues.
1312  */
1313 struct sched_avg {
1314         u64 last_update_time, load_sum;
1315         u32 util_sum, period_contrib;
1316         unsigned long load_avg, util_avg;
1317 };
1318
1319 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1320 struct sched_statistics {
1321         u64                     wait_start;
1322         u64                     wait_max;
1323         u64                     wait_count;
1324         u64                     wait_sum;
1325         u64                     iowait_count;
1326         u64                     iowait_sum;
1327
1328         u64                     sleep_start;
1329         u64                     sleep_max;
1330         s64                     sum_sleep_runtime;
1331
1332         u64                     block_start;
1333         u64                     block_max;
1334         u64                     exec_max;
1335         u64                     slice_max;
1336
1337         u64                     nr_migrations_cold;
1338         u64                     nr_failed_migrations_affine;
1339         u64                     nr_failed_migrations_running;
1340         u64                     nr_failed_migrations_hot;
1341         u64                     nr_forced_migrations;
1342
1343         u64                     nr_wakeups;
1344         u64                     nr_wakeups_sync;
1345         u64                     nr_wakeups_migrate;
1346         u64                     nr_wakeups_local;
1347         u64                     nr_wakeups_remote;
1348         u64                     nr_wakeups_affine;
1349         u64                     nr_wakeups_affine_attempts;
1350         u64                     nr_wakeups_passive;
1351         u64                     nr_wakeups_idle;
1352 };
1353 #endif
1354
1355 struct sched_entity {
1356         struct load_weight      load;           /* for load-balancing */
1357         struct rb_node          run_node;
1358         struct list_head        group_node;
1359         unsigned int            on_rq;
1360
1361         u64                     exec_start;
1362         u64                     sum_exec_runtime;
1363         u64                     vruntime;
1364         u64                     prev_sum_exec_runtime;
1365
1366         u64                     nr_migrations;
1367
1368 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1369         struct sched_statistics statistics;
1370 #endif
1371
1372 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1373         int                     depth;
1374         struct sched_entity     *parent;
1375         /* rq on which this entity is (to be) queued: */
1376         struct cfs_rq           *cfs_rq;
1377         /* rq "owned" by this entity/group: */
1378         struct cfs_rq           *my_q;
1379 #endif
1380
1381 #ifdef CONFIG_SMP
1382         /*
1383          * Per entity load average tracking.
1384          *
1385          * Put into separate cache line so it does not
1386          * collide with read-mostly values above.
1387          */
1388         struct sched_avg        avg ____cacheline_aligned_in_smp;
1389 #endif
1390 };
1391
1392 struct sched_rt_entity {
1393         struct list_head run_list;
1394         unsigned long timeout;
1395         unsigned long watchdog_stamp;
1396         unsigned int time_slice;
1397         unsigned short on_rq;
1398         unsigned short on_list;
1399
1400         struct sched_rt_entity *back;
1401 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1402         struct sched_rt_entity  *parent;
1403         /* rq on which this entity is (to be) queued: */
1404         struct rt_rq            *rt_rq;
1405         /* rq "owned" by this entity/group: */
1406         struct rt_rq            *my_q;
1407 #endif
1408 };
1409
1410 struct sched_dl_entity {
1411         struct rb_node  rb_node;
1412
1413         /*
1414          * Original scheduling parameters. Copied here from sched_attr
1415          * during sched_setattr(), they will remain the same until
1416          * the next sched_setattr().
1417          */
1418         u64 dl_runtime;         /* maximum runtime for each instance    */
1419         u64 dl_deadline;        /* relative deadline of each instance   */
1420         u64 dl_period;          /* separation of two instances (period) */
1421         u64 dl_bw;              /* dl_runtime / dl_deadline             */
1422
1423         /*
1424          * Actual scheduling parameters. Initialized with the values above,
1425          * they are continously updated during task execution. Note that
1426          * the remaining runtime could be < 0 in case we are in overrun.
1427          */
1428         s64 runtime;            /* remaining runtime for this instance  */
1429         u64 deadline;           /* absolute deadline for this instance  */
1430         unsigned int flags;     /* specifying the scheduler behaviour   */
1431
1432         /*
1433          * Some bool flags:
1434          *
1435          * @dl_throttled tells if we exhausted the runtime. If so, the
1436          * task has to wait for a replenishment to be performed at the
1437          * next firing of dl_timer.
1438          *
1439          * @dl_boosted tells if we are boosted due to DI. If so we are
1440          * outside bandwidth enforcement mechanism (but only until we
1441          * exit the critical section);
1442          *
1443          * @dl_yielded tells if task gave up the cpu before consuming
1444          * all its available runtime during the last job.
1445          */
1446         int dl_throttled, dl_boosted, dl_yielded;
1447
1448         /*
1449          * Bandwidth enforcement timer. Each -deadline task has its
1450          * own bandwidth to be enforced, thus we need one timer per task.
1451          */
1452         struct hrtimer dl_timer;
1453 };
1454
1455 union rcu_special {
1456         struct {
1457                 u8 blocked;
1458                 u8 need_qs;
1459                 u8 exp_need_qs;
1460                 u8 pad; /* Otherwise the compiler can store garbage here. */
1461         } b; /* Bits. */
1462         u32 s; /* Set of bits. */
1463 };
1464 struct rcu_node;
1465
1466 enum perf_event_task_context {
1467         perf_invalid_context = -1,
1468         perf_hw_context = 0,
1469         perf_sw_context,
1470         perf_nr_task_contexts,
1471 };
1472
1473 /* Track pages that require TLB flushes */
1474 struct tlbflush_unmap_batch {
1475         /*
1476          * Each bit set is a CPU that potentially has a TLB entry for one of
1477          * the PFNs being flushed. See set_tlb_ubc_flush_pending().
1478          */
1479         struct cpumask cpumask;
1480
1481         /* True if any bit in cpumask is set */
1482         bool flush_required;
1483
1484         /*
1485          * If true then the PTE was dirty when unmapped. The entry must be
1486          * flushed before IO is initiated or a stale TLB entry potentially
1487          * allows an update without redirtying the page.
1488          */
1489         bool writable;
1490 };
1491
1492 struct task_struct {
1493 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1494         /*
1495          * For reasons of header soup (see current_thread_info()), this
1496          * must be the first element of task_struct.
1497          */
1498         struct thread_info thread_info;
1499 #endif
1500         volatile long state;    /* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */
1501         void *stack;
1502         atomic_t usage;
1503         unsigned int flags;     /* per process flags, defined below */
1504         unsigned int ptrace;
1505
1506 #ifdef CONFIG_SMP
1507         struct llist_node wake_entry;
1508         int on_cpu;
1509 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1510         unsigned int cpu;       /* current CPU */
1511 #endif
1512         unsigned int wakee_flips;
1513         unsigned long wakee_flip_decay_ts;
1514         struct task_struct *last_wakee;
1515
1516         int wake_cpu;
1517 #endif
1518         int on_rq;
1519
1520         int prio, static_prio, normal_prio;
1521         unsigned int rt_priority;
1522         const struct sched_class *sched_class;
1523         struct sched_entity se;
1524         struct sched_rt_entity rt;
1525 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
1526         struct task_group *sched_task_group;
1527 #endif
1528         struct sched_dl_entity dl;
1529
1530 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1531         /* list of struct preempt_notifier: */
1532         struct hlist_head preempt_notifiers;
1533 #endif
1534
1535 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
1536         unsigned int btrace_seq;
1537 #endif
1538
1539         unsigned int policy;
1540         int nr_cpus_allowed;
1541         cpumask_t cpus_allowed;
1542
1543 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
1544         int rcu_read_lock_nesting;
1545         union rcu_special rcu_read_unlock_special;
1546         struct list_head rcu_node_entry;
1547         struct rcu_node *rcu_blocked_node;
1548 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
1549 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
1550         unsigned long rcu_tasks_nvcsw;
1551         bool rcu_tasks_holdout;
1552         struct list_head rcu_tasks_holdout_list;
1553         int rcu_tasks_idle_cpu;
1554 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1555
1556 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
1557         struct sched_info sched_info;
1558 #endif
1559
1560         struct list_head tasks;
1561 #ifdef CONFIG_SMP
1562         struct plist_node pushable_tasks;
1563         struct rb_node pushable_dl_tasks;
1564 #endif
1565
1566         struct mm_struct *mm, *active_mm;
1567         /* per-thread vma caching */
1568         u32 vmacache_seqnum;
1569         struct vm_area_struct *vmacache[VMACACHE_SIZE];
1570 #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
1571         struct task_rss_stat    rss_stat;
1572 #endif
1573 /* task state */
1574         int exit_state;
1575         int exit_code, exit_signal;
1576         int pdeath_signal;  /*  The signal sent when the parent dies  */
1577         unsigned long jobctl;   /* JOBCTL_*, siglock protected */
1578
1579         /* Used for emulating ABI behavior of previous Linux versions */
1580         unsigned int personality;
1581
1582         /* scheduler bits, serialized by scheduler locks */
1583         unsigned sched_reset_on_fork:1;
1584         unsigned sched_contributes_to_load:1;
1585         unsigned sched_migrated:1;
1586         unsigned sched_remote_wakeup:1;
1587         unsigned :0; /* force alignment to the next boundary */
1588
1589         /* unserialized, strictly 'current' */
1590         unsigned in_execve:1; /* bit to tell LSMs we're in execve */
1591         unsigned in_iowait:1;
1592 #if !defined(TIF_RESTORE_SIGMASK)
1593         unsigned restore_sigmask:1;
1594 #endif
1595 #ifdef CONFIG_MEMCG
1596         unsigned memcg_may_oom:1;
1597 #ifndef CONFIG_SLOB
1598         unsigned memcg_kmem_skip_account:1;
1599 #endif
1600 #endif
1601 #ifdef CONFIG_COMPAT_BRK
1602         unsigned brk_randomized:1;
1603 #endif
1604
1605         unsigned long atomic_flags; /* Flags needing atomic access. */
1606
1607         struct restart_block restart_block;
1608
1609         pid_t pid;
1610         pid_t tgid;
1611
1612 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
1613         /* Canary value for the -fstack-protector gcc feature */
1614         unsigned long stack_canary;
1615 #endif
1616         /*
1617          * pointers to (original) parent process, youngest child, younger sibling,
1618          * older sibling, respectively.  (p->father can be replaced with
1619          * p->real_parent->pid)
1620          */
1621         struct task_struct __rcu *real_parent; /* real parent process */
1622         struct task_struct __rcu *parent; /* recipient of SIGCHLD, wait4() reports */
1623         /*
1624          * children/sibling forms the list of my natural children
1625          */
1626         struct list_head children;      /* list of my children */
1627         struct list_head sibling;       /* linkage in my parent's children list */
1628         struct task_struct *group_leader;       /* threadgroup leader */
1629
1630         /*
1631          * ptraced is the list of tasks this task is using ptrace on.
1632          * This includes both natural children and PTRACE_ATTACH targets.
1633          * p->ptrace_entry is p's link on the p->parent->ptraced list.
1634          */
1635         struct list_head ptraced;
1636         struct list_head ptrace_entry;
1637
1638         /* PID/PID hash table linkage. */
1639         struct pid_link pids[PIDTYPE_MAX];
1640         struct list_head thread_group;
1641         struct list_head thread_node;
1642
1643         struct completion *vfork_done;          /* for vfork() */
1644         int __user *set_child_tid;              /* CLONE_CHILD_SETTID */
1645         int __user *clear_child_tid;            /* CLONE_CHILD_CLEARTID */
1646
1647         cputime_t utime, stime;
1648 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
1649         cputime_t utimescaled, stimescaled;
1650 #endif
1651         cputime_t gtime;
1652         struct prev_cputime prev_cputime;
1653 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
1654         seqcount_t vtime_seqcount;
1655         unsigned long long vtime_snap;
1656         enum {
1657                 /* Task is sleeping or running in a CPU with VTIME inactive */
1658                 VTIME_INACTIVE = 0,
1659                 /* Task runs in userspace in a CPU with VTIME active */
1660                 VTIME_USER,
1661                 /* Task runs in kernelspace in a CPU with VTIME active */
1662                 VTIME_SYS,
1663         } vtime_snap_whence;
1664 #endif
1665
1666 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1667         atomic_t tick_dep_mask;
1668 #endif
1669         unsigned long nvcsw, nivcsw; /* context switch counts */
1670         u64 start_time;         /* monotonic time in nsec */
1671         u64 real_start_time;    /* boot based time in nsec */
1672 /* mm fault and swap info: this can arguably be seen as either mm-specific or thread-specific */
1673         unsigned long min_flt, maj_flt;
1674
1675         struct task_cputime cputime_expires;
1676         struct list_head cpu_timers[3];
1677
1678 /* process credentials */
1679         const struct cred __rcu *ptracer_cred; /* Tracer's credentials at attach */
1680         const struct cred __rcu *real_cred; /* objective and real subjective task
1681                                          * credentials (COW) */
1682         const struct cred __rcu *cred;  /* effective (overridable) subjective task
1683                                          * credentials (COW) */
1684         char comm[TASK_COMM_LEN]; /* executable name excluding path
1685                                      - access with [gs]et_task_comm (which lock
1686                                        it with task_lock())
1687                                      - initialized normally by setup_new_exec */
1688 /* file system info */
1689         struct nameidata *nameidata;
1690 #ifdef CONFIG_SYSVIPC
1691 /* ipc stuff */
1692         struct sysv_sem sysvsem;
1693         struct sysv_shm sysvshm;
1694 #endif
1695 #ifdef CONFIG_DETECT_HUNG_TASK
1696 /* hung task detection */
1697         unsigned long last_switch_count;
1698 #endif
1699 /* filesystem information */
1700         struct fs_struct *fs;
1701 /* open file information */
1702         struct files_struct *files;
1703 /* namespaces */
1704         struct nsproxy *nsproxy;
1705 /* signal handlers */
1706         struct signal_struct *signal;
1707         struct sighand_struct *sighand;
1708
1709         sigset_t blocked, real_blocked;
1710         sigset_t saved_sigmask; /* restored if set_restore_sigmask() was used */
1711         struct sigpending pending;
1712
1713         unsigned long sas_ss_sp;
1714         size_t sas_ss_size;
1715         unsigned sas_ss_flags;
1716
1717         struct callback_head *task_works;
1718
1719         struct audit_context *audit_context;
1720 #ifdef CONFIG_AUDITSYSCALL
1721         kuid_t loginuid;
1722         unsigned int sessionid;
1723 #endif
1724         struct seccomp seccomp;
1725
1726 /* Thread group tracking */
1727         u32 parent_exec_id;
1728         u32 self_exec_id;
1729 /* Protection of (de-)allocation: mm, files, fs, tty, keyrings, mems_allowed,
1730  * mempolicy */
1731         spinlock_t alloc_lock;
1732
1733         /* Protection of the PI data structures: */
1734         raw_spinlock_t pi_lock;
1735
1736         struct wake_q_node wake_q;
1737
1738 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
1739         /* PI waiters blocked on a rt_mutex held by this task */
1740         struct rb_root pi_waiters;
1741         struct rb_node *pi_waiters_leftmost;
1742         /* Deadlock detection and priority inheritance handling */
1743         struct rt_mutex_waiter *pi_blocked_on;
1744 #endif
1745
1746 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
1747         /* mutex deadlock detection */
1748         struct mutex_waiter *blocked_on;
1749 #endif
1750 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
1751         unsigned int irq_events;
1752         unsigned long hardirq_enable_ip;
1753         unsigned long hardirq_disable_ip;
1754         unsigned int hardirq_enable_event;
1755         unsigned int hardirq_disable_event;
1756         int hardirqs_enabled;
1757         int hardirq_context;
1758         unsigned long softirq_disable_ip;
1759         unsigned long softirq_enable_ip;
1760         unsigned int softirq_disable_event;
1761         unsigned int softirq_enable_event;
1762         int softirqs_enabled;
1763         int softirq_context;
1764 #endif
1765 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1766 # define MAX_LOCK_DEPTH 48UL
1767         u64 curr_chain_key;
1768         int lockdep_depth;
1769         unsigned int lockdep_recursion;
1770         struct held_lock held_locks[MAX_LOCK_DEPTH];
1771         gfp_t lockdep_reclaim_gfp;
1772 #endif
1773 #ifdef CONFIG_UBSAN
1774         unsigned int in_ubsan;
1775 #endif
1776
1777 /* journalling filesystem info */
1778         void *journal_info;
1779
1780 /* stacked block device info */
1781         struct bio_list *bio_list;
1782
1783 #ifdef CONFIG_BLOCK
1784 /* stack plugging */
1785         struct blk_plug *plug;
1786 #endif
1787
1788 /* VM state */
1789         struct reclaim_state *reclaim_state;
1790
1791         struct backing_dev_info *backing_dev_info;
1792
1793         struct io_context *io_context;
1794
1795         unsigned long ptrace_message;
1796         siginfo_t *last_siginfo; /* For ptrace use.  */
1797         struct task_io_accounting ioac;
1798 #if defined(CONFIG_TASK_XACCT)
1799         u64 acct_rss_mem1;      /* accumulated rss usage */
1800         u64 acct_vm_mem1;       /* accumulated virtual memory usage */
1801         cputime_t acct_timexpd; /* stime + utime since last update */
1802 #endif
1803 #ifdef CONFIG_CPUSETS
1804         nodemask_t mems_allowed;        /* Protected by alloc_lock */
1805         seqcount_t mems_allowed_seq;    /* Seqence no to catch updates */
1806         int cpuset_mem_spread_rotor;
1807         int cpuset_slab_spread_rotor;
1808 #endif
1809 #ifdef CONFIG_CGROUPS
1810         /* Control Group info protected by css_set_lock */
1811         struct css_set __rcu *cgroups;
1812         /* cg_list protected by css_set_lock and tsk->alloc_lock */
1813         struct list_head cg_list;
1814 #endif
1815 #ifdef CONFIG_INTEL_RDT_A
1816         int closid;
1817 #endif
1818 #ifdef CONFIG_FUTEX
1819         struct robust_list_head __user *robust_list;
1820 #ifdef CONFIG_COMPAT
1821         struct compat_robust_list_head __user *compat_robust_list;
1822 #endif
1823         struct list_head pi_state_list;
1824         struct futex_pi_state *pi_state_cache;
1825 #endif
1826 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
1827         struct perf_event_context *perf_event_ctxp[perf_nr_task_contexts];
1828         struct mutex perf_event_mutex;
1829         struct list_head perf_event_list;
1830 #endif
1831 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
1832         unsigned long preempt_disable_ip;
1833 #endif
1834 #ifdef CONFIG_NUMA
1835         struct mempolicy *mempolicy;    /* Protected by alloc_lock */
1836         short il_next;
1837         short pref_node_fork;
1838 #endif
1839 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1840         int numa_scan_seq;
1841         unsigned int numa_scan_period;
1842         unsigned int numa_scan_period_max;
1843         int numa_preferred_nid;
1844         unsigned long numa_migrate_retry;
1845         u64 node_stamp;                 /* migration stamp  */
1846         u64 last_task_numa_placement;
1847         u64 last_sum_exec_runtime;
1848         struct callback_head numa_work;
1849
1850         struct list_head numa_entry;
1851         struct numa_group *numa_group;
1852
1853         /*
1854          * numa_faults is an array split into four regions:
1855          * faults_memory, faults_cpu, faults_memory_buffer, faults_cpu_buffer
1856          * in this precise order.
1857          *
1858          * faults_memory: Exponential decaying average of faults on a per-node
1859          * basis. Scheduling placement decisions are made based on these
1860          * counts. The values remain static for the duration of a PTE scan.
1861          * faults_cpu: Track the nodes the process was running on when a NUMA
1862          * hinting fault was incurred.
1863          * faults_memory_buffer and faults_cpu_buffer: Record faults per node
1864          * during the current scan window. When the scan completes, the counts
1865          * in faults_memory and faults_cpu decay and these values are copied.
1866          */
1867         unsigned long *numa_faults;
1868         unsigned long total_numa_faults;
1869
1870         /*
1871          * numa_faults_locality tracks if faults recorded during the last
1872          * scan window were remote/local or failed to migrate. The task scan
1873          * period is adapted based on the locality of the faults with different
1874          * weights depending on whether they were shared or private faults
1875          */
1876         unsigned long numa_faults_locality[3];
1877
1878         unsigned long numa_pages_migrated;
1879 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1880
1881 #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_BATCHED_UNMAP_TLB_FLUSH
1882         struct tlbflush_unmap_batch tlb_ubc;
1883 #endif
1884
1885         struct rcu_head rcu;
1886
1887         /*
1888          * cache last used pipe for splice
1889          */
1890         struct pipe_inode_info *splice_pipe;
1891
1892         struct page_frag task_frag;
1893
1894 #ifdef  CONFIG_TASK_DELAY_ACCT
1895         struct task_delay_info *delays;
1896 #endif
1897 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION
1898         int make_it_fail;
1899 #endif
1900         /*
1901          * when (nr_dirtied >= nr_dirtied_pause), it's time to call
1902          * balance_dirty_pages() for some dirty throttling pause
1903          */
1904         int nr_dirtied;
1905         int nr_dirtied_pause;
1906         unsigned long dirty_paused_when; /* start of a write-and-pause period */
1907
1908 #ifdef CONFIG_LATENCYTOP
1909         int latency_record_count;
1910         struct latency_record latency_record[LT_SAVECOUNT];
1911 #endif
1912         /*
1913          * time slack values; these are used to round up poll() and
1914          * select() etc timeout values. These are in nanoseconds.
1915          */
1916         u64 timer_slack_ns;
1917         u64 default_timer_slack_ns;
1918
1919 #ifdef CONFIG_KASAN
1920         unsigned int kasan_depth;
1921 #endif
1922 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
1923         /* Index of current stored address in ret_stack */
1924         int curr_ret_stack;
1925         /* Stack of return addresses for return function tracing */
1926         struct ftrace_ret_stack *ret_stack;
1927         /* time stamp for last schedule */
1928         unsigned long long ftrace_timestamp;
1929         /*
1930          * Number of functions that haven't been traced
1931          * because of depth overrun.
1932          */
1933         atomic_t trace_overrun;
1934         /* Pause for the tracing */
1935         atomic_t tracing_graph_pause;
1936 #endif
1937 #ifdef CONFIG_TRACING
1938         /* state flags for use by tracers */
1939         unsigned long trace;
1940         /* bitmask and counter of trace recursion */
1941         unsigned long trace_recursion;
1942 #endif /* CONFIG_TRACING */
1943 #ifdef CONFIG_KCOV
1944         /* Coverage collection mode enabled for this task (0 if disabled). */
1945         enum kcov_mode kcov_mode;
1946         /* Size of the kcov_area. */
1947         unsigned        kcov_size;
1948         /* Buffer for coverage collection. */
1949         void            *kcov_area;
1950         /* kcov desciptor wired with this task or NULL. */
1951         struct kcov     *kcov;
1952 #endif
1953 #ifdef CONFIG_MEMCG
1954         struct mem_cgroup *memcg_in_oom;
1955         gfp_t memcg_oom_gfp_mask;
1956         int memcg_oom_order;
1957
1958         /* number of pages to reclaim on returning to userland */
1959         unsigned int memcg_nr_pages_over_high;
1960 #endif
1961 #ifdef CONFIG_UPROBES
1962         struct uprobe_task *utask;
1963 #endif
1964 #if defined(CONFIG_BCACHE) || defined(CONFIG_BCACHE_MODULE)
1965         unsigned int    sequential_io;
1966         unsigned int    sequential_io_avg;
1967 #endif
1968 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
1969         unsigned long   task_state_change;
1970 #endif
1971         int pagefault_disabled;
1972 #ifdef CONFIG_MMU
1973         struct task_struct *oom_reaper_list;
1974 #endif
1975 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
1976         struct vm_struct *stack_vm_area;
1977 #endif
1978 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1979         /* A live task holds one reference. */
1980         atomic_t stack_refcount;
1981 #endif
1982 /* CPU-specific state of this task */
1983         struct thread_struct thread;
1984 /*
1985  * WARNING: on x86, 'thread_struct' contains a variable-sized
1986  * structure.  It *MUST* be at the end of 'task_struct'.
1987  *
1988  * Do not put anything below here!
1989  */
1990 };
1991
1992 #ifdef CONFIG_ARCH_WANTS_DYNAMIC_TASK_STRUCT
1993 extern int arch_task_struct_size __read_mostly;
1994 #else
1995 # define arch_task_struct_size (sizeof(struct task_struct))
1996 #endif
1997
1998 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
1999 static inline struct vm_struct *task_stack_vm_area(const struct task_struct *t)
2000 {
2001         return t->stack_vm_area;
2002 }
2003 #else
2004 static inline struct vm_struct *task_stack_vm_area(const struct task_struct *t)
2005 {
2006         return NULL;
2007 }
2008 #endif
2009
2010 /* Future-safe accessor for struct task_struct's cpus_allowed. */
2011 #define tsk_cpus_allowed(tsk) (&(tsk)->cpus_allowed)
2012
2013 static inline int tsk_nr_cpus_allowed(struct task_struct *p)
2014 {
2015         return p->nr_cpus_allowed;
2016 }
2017
2018 #define TNF_MIGRATED    0x01
2019 #define TNF_NO_GROUP    0x02
2020 #define TNF_SHARED      0x04
2021 #define TNF_FAULT_LOCAL 0x08
2022 #define TNF_MIGRATE_FAIL 0x10
2023
2024 static inline bool in_vfork(struct task_struct *tsk)
2025 {
2026         bool ret;
2027
2028         /*
2029          * need RCU to access ->real_parent if CLONE_VM was used along with
2030          * CLONE_PARENT.
2031          *
2032          * We check real_parent->mm == tsk->mm because CLONE_VFORK does not
2033          * imply CLONE_VM
2034          *
2035          * CLONE_VFORK can be used with CLONE_PARENT/CLONE_THREAD and thus
2036          * ->real_parent is not necessarily the task doing vfork(), so in
2037          * theory we can't rely on task_lock() if we want to dereference it.
2038          *
2039          * And in this case we can't trust the real_parent->mm == tsk->mm
2040          * check, it can be false negative. But we do not care, if init or
2041          * another oom-unkillable task does this it should blame itself.
2042          */
2043         rcu_read_lock();
2044         ret = tsk->vfork_done && tsk->real_parent->mm == tsk->mm;
2045         rcu_read_unlock();
2046
2047         return ret;
2048 }
2049
2050 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2051 extern void task_numa_fault(int last_node, int node, int pages, int flags);
2052 extern pid_t task_numa_group_id(struct task_struct *p);
2053 extern void set_numabalancing_state(bool enabled);
2054 extern void task_numa_free(struct task_struct *p);
2055 extern bool should_numa_migrate_memory(struct task_struct *p, struct page *page,
2056                                         int src_nid, int dst_cpu);
2057 #else
2058 static inline void task_numa_fault(int last_node, int node, int pages,
2059                                    int flags)
2060 {
2061 }
2062 static inline pid_t task_numa_group_id(struct task_struct *p)
2063 {
2064         return 0;
2065 }
2066 static inline void set_numabalancing_state(bool enabled)
2067 {
2068 }
2069 static inline void task_numa_free(struct task_struct *p)
2070 {
2071 }
2072 static inline bool should_numa_migrate_memory(struct task_struct *p,
2073                                 struct page *page, int src_nid, int dst_cpu)
2074 {
2075         return true;
2076 }
2077 #endif
2078
2079 static inline struct pid *task_pid(struct task_struct *task)
2080 {
2081         return task->pids[PIDTYPE_PID].pid;
2082 }
2083
2084 static inline struct pid *task_tgid(struct task_struct *task)
2085 {
2086         return task->group_leader->pids[PIDTYPE_PID].pid;
2087 }
2088
2089 /*
2090  * Without tasklist or rcu lock it is not safe to dereference
2091  * the result of task_pgrp/task_session even if task == current,
2092  * we can race with another thread doing sys_setsid/sys_setpgid.
2093  */
2094 static inline struct pid *task_pgrp(struct task_struct *task)
2095 {
2096         return task->group_leader->pids[PIDTYPE_PGID].pid;
2097 }
2098
2099 static inline struct pid *task_session(struct task_struct *task)
2100 {
2101         return task->group_leader->pids[PIDTYPE_SID].pid;
2102 }
2103
2104 struct pid_namespace;
2105
2106 /*
2107  * the helpers to get the task's different pids as they are seen
2108  * from various namespaces
2109  *
2110  * task_xid_nr()     : global id, i.e. the id seen from the init namespace;
2111  * task_xid_vnr()    : virtual id, i.e. the id seen from the pid namespace of
2112  *                     current.
2113  * task_xid_nr_ns()  : id seen from the ns specified;
2114  *
2115  * set_task_vxid()   : assigns a virtual id to a task;
2116  *
2117  * see also pid_nr() etc in include/linux/pid.h
2118  */
2119 pid_t __task_pid_nr_ns(struct task_struct *task, enum pid_type type,
2120                         struct pid_namespace *ns);
2121
2122 static inline pid_t task_pid_nr(struct task_struct *tsk)
2123 {
2124         return tsk->pid;
2125 }
2126
2127 static inline pid_t task_pid_nr_ns(struct task_struct *tsk,
2128                                         struct pid_namespace *ns)
2129 {
2130         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_PID, ns);
2131 }
2132
2133 static inline pid_t task_pid_vnr(struct task_struct *tsk)
2134 {
2135         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_PID, NULL);
2136 }
2137
2138
2139 static inline pid_t task_tgid_nr(struct task_struct *tsk)
2140 {
2141         return tsk->tgid;
2142 }
2143
2144 pid_t task_tgid_nr_ns(struct task_struct *tsk, struct pid_namespace *ns);
2145
2146 static inline pid_t task_tgid_vnr(struct task_struct *tsk)
2147 {
2148         return pid_vnr(task_tgid(tsk));
2149 }
2150
2151
2152 static inline int pid_alive(const struct task_struct *p);
2153 static inline pid_t task_ppid_nr_ns(const struct task_struct *tsk, struct pid_namespace *ns)
2154 {
2155         pid_t pid = 0;
2156
2157         rcu_read_lock();
2158         if (pid_alive(tsk))
2159                 pid = task_tgid_nr_ns(rcu_dereference(tsk->real_parent), ns);
2160         rcu_read_unlock();
2161
2162         return pid;
2163 }
2164
2165 static inline pid_t task_ppid_nr(const struct task_struct *tsk)
2166 {
2167         return task_ppid_nr_ns(tsk, &init_pid_ns);
2168 }
2169
2170 static inline pid_t task_pgrp_nr_ns(struct task_struct *tsk,
2171                                         struct pid_namespace *ns)
2172 {
2173         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_PGID, ns);
2174 }
2175
2176 static inline pid_t task_pgrp_vnr(struct task_struct *tsk)
2177 {
2178         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_PGID, NULL);
2179 }
2180
2181
2182 static inline pid_t task_session_nr_ns(struct task_struct *tsk,
2183                                         struct pid_namespace *ns)
2184 {
2185         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_SID, ns);
2186 }
2187
2188 static inline pid_t task_session_vnr(struct task_struct *tsk)
2189 {
2190         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_SID, NULL);
2191 }
2192
2193 /* obsolete, do not use */
2194 static inline pid_t task_pgrp_nr(struct task_struct *tsk)
2195 {
2196         return task_pgrp_nr_ns(tsk, &init_pid_ns);
2197 }
2198
2199 /**
2200  * pid_alive - check that a task structure is not stale
2201  * @p: Task structure to be checked.
2202  *
2203  * Test if a process is not yet dead (at most zombie state)
2204  * If pid_alive fails, then pointers within the task structure
2205  * can be stale and must not be dereferenced.
2206  *
2207  * Return: 1 if the process is alive. 0 otherwise.
2208  */
2209 static inline int pid_alive(const struct task_struct *p)
2210 {
2211         return p->pids[PIDTYPE_PID].pid != NULL;
2212 }
2213
2214 /**
2215  * is_global_init - check if a task structure is init. Since init
2216  * is free to have sub-threads we need to check tgid.
2217  * @tsk: Task structure to be checked.
2218  *
2219  * Check if a task structure is the first user space task the kernel created.
2220  *
2221  * Return: 1 if the task structure is init. 0 otherwise.
2222  */
2223 static inline int is_global_init(struct task_struct *tsk)
2224 {
2225         return task_tgid_nr(tsk) == 1;
2226 }
2227
2228 extern struct pid *cad_pid;
2229
2230 extern void free_task(struct task_struct *tsk);
2231 #define get_task_struct(tsk) do { atomic_inc(&(tsk)->usage); } while(0)
2232
2233 extern void __put_task_struct(struct task_struct *t);
2234
2235 static inline void put_task_struct(struct task_struct *t)
2236 {
2237         if (atomic_dec_and_test(&t->usage))
2238                 __put_task_struct(t);
2239 }
2240
2241 struct task_struct *task_rcu_dereference(struct task_struct **ptask);
2242 struct task_struct *try_get_task_struct(struct task_struct **ptask);
2243
2244 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
2245 extern void task_cputime(struct task_struct *t,
2246                          cputime_t *utime, cputime_t *stime);
2247 extern cputime_t task_gtime(struct task_struct *t);
2248 #else
2249 static inline void task_cputime(struct task_struct *t,
2250                                 cputime_t *utime, cputime_t *stime)
2251 {
2252         *utime = t->utime;
2253         *stime = t->stime;
2254 }
2255
2256 static inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *t)
2257 {
2258         return t->gtime;
2259 }
2260 #endif
2261
2262 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
2263 static inline void task_cputime_scaled(struct task_struct *t,
2264                                        cputime_t *utimescaled,
2265                                        cputime_t *stimescaled)
2266 {
2267         *utimescaled = t->utimescaled;
2268         *stimescaled = t->stimescaled;
2269 }
2270 #else
2271 static inline void task_cputime_scaled(struct task_struct *t,
2272                                        cputime_t *utimescaled,
2273                                        cputime_t *stimescaled)
2274 {
2275         task_cputime(t, utimescaled, stimescaled);
2276 }
2277 #endif
2278
2279 extern void task_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st);
2280 extern void thread_group_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st);
2281
2282 /*
2283  * Per process flags
2284  */
2285 #define PF_IDLE         0x00000002      /* I am an IDLE thread */
2286 #define PF_EXITING      0x00000004      /* getting shut down */
2287 #define PF_EXITPIDONE   0x00000008      /* pi exit done on shut down */
2288 #define PF_VCPU         0x00000010      /* I'm a virtual CPU */
2289 #define PF_WQ_WORKER    0x00000020      /* I'm a workqueue worker */
2290 #define PF_FORKNOEXEC   0x00000040      /* forked but didn't exec */
2291 #define PF_MCE_PROCESS  0x00000080      /* process policy on mce errors */
2292 #define PF_SUPERPRIV    0x00000100      /* used super-user privileges */
2293 #define PF_DUMPCORE     0x00000200      /* dumped core */
2294 #define PF_SIGNALED     0x00000400      /* killed by a signal */
2295 #define PF_MEMALLOC     0x00000800      /* Allocating memory */
2296 #define PF_NPROC_EXCEEDED 0x00001000    /* set_user noticed that RLIMIT_NPROC was exceeded */
2297 #define PF_USED_MATH    0x00002000      /* if unset the fpu must be initialized before use */
2298 #define PF_USED_ASYNC   0x00004000      /* used async_schedule*(), used by module init */
2299 #define PF_NOFREEZE     0x00008000      /* this thread should not be frozen */
2300 #define PF_FROZEN       0x00010000      /* frozen for system suspend */
2301 #define PF_FSTRANS      0x00020000      /* inside a filesystem transaction */
2302 #define PF_KSWAPD       0x00040000      /* I am kswapd */
2303 #define PF_MEMALLOC_NOIO 0x00080000     /* Allocating memory without IO involved */
2304 #define PF_LESS_THROTTLE 0x00100000     /* Throttle me less: I clean memory */
2305 #define PF_KTHREAD      0x00200000      /* I am a kernel thread */
2306 #define PF_RANDOMIZE    0x00400000      /* randomize virtual address space */
2307 #define PF_SWAPWRITE    0x00800000      /* Allowed to write to swap */
2308 #define PF_NO_SETAFFINITY 0x04000000    /* Userland is not allowed to meddle with cpus_allowed */
2309 #define PF_MCE_EARLY    0x08000000      /* Early kill for mce process policy */
2310 #define PF_MUTEX_TESTER 0x20000000      /* Thread belongs to the rt mutex tester */
2311 #define PF_FREEZER_SKIP 0x40000000      /* Freezer should not count it as freezable */
2312 #define PF_SUSPEND_TASK 0x80000000      /* this thread called freeze_processes and should not be frozen */
2313
2314 /*
2315  * Only the _current_ task can read/write to tsk->flags, but other
2316  * tasks can access tsk->flags in readonly mode for example
2317  * with tsk_used_math (like during threaded core dumping).
2318  * There is however an exception to this rule during ptrace
2319  * or during fork: the ptracer task is allowed to write to the
2320  * child->flags of its traced child (same goes for fork, the parent
2321  * can write to the child->flags), because we're guaranteed the
2322  * child is not running and in turn not changing child->flags
2323  * at the same time the parent does it.
2324  */
2325 #define clear_stopped_child_used_math(child) do { (child)->flags &= ~PF_USED_MATH; } while (0)
2326 #define set_stopped_child_used_math(child) do { (child)->flags |= PF_USED_MATH; } while (0)
2327 #define clear_used_math() clear_stopped_child_used_math(current)
2328 #define set_used_math() set_stopped_child_used_math(current)
2329 #define conditional_stopped_child_used_math(condition, child) \
2330         do { (child)->flags &= ~PF_USED_MATH, (child)->flags |= (condition) ? PF_USED_MATH : 0; } while (0)
2331 #define conditional_used_math(condition) \
2332         conditional_stopped_child_used_math(condition, current)
2333 #define copy_to_stopped_child_used_math(child) \
2334         do { (child)->flags &= ~PF_USED_MATH, (child)->flags |= current->flags & PF_USED_MATH; } while (0)
2335 /* NOTE: this will return 0 or PF_USED_MATH, it will never return 1 */
2336 #define tsk_used_math(p) ((p)->flags & PF_USED_MATH)
2337 #define used_math() tsk_used_math(current)
2338
2339 /* __GFP_IO isn't allowed if PF_MEMALLOC_NOIO is set in current->flags
2340  * __GFP_FS is also cleared as it implies __GFP_IO.
2341  */
2342 static inline gfp_t memalloc_noio_flags(gfp_t flags)
2343 {
2344         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC_NOIO))
2345                 flags &= ~(__GFP_IO | __GFP_FS);
2346         return flags;
2347 }
2348
2349 static inline unsigned int memalloc_noio_save(void)
2350 {
2351         unsigned int flags = current->flags & PF_MEMALLOC_NOIO;
2352         current->flags |= PF_MEMALLOC_NOIO;
2353         return flags;
2354 }
2355
2356 static inline void memalloc_noio_restore(unsigned int flags)
2357 {
2358         current->flags = (current->flags & ~PF_MEMALLOC_NOIO) | flags;
2359 }
2360
2361 /* Per-process atomic flags. */
2362 #define PFA_NO_NEW_PRIVS 0      /* May not gain new privileges. */
2363 #define PFA_SPREAD_PAGE  1      /* Spread page cache over cpuset */
2364 #define PFA_SPREAD_SLAB  2      /* Spread some slab caches over cpuset */
2365 #define PFA_LMK_WAITING  3      /* Lowmemorykiller is waiting */
2366
2367
2368 #define TASK_PFA_TEST(name, func)                                       \
2369         static inline bool task_##func(struct task_struct *p)           \
2370         { return test_bit(PFA_##name, &p->atomic_flags); }
2371 #define TASK_PFA_SET(name, func)                                        \
2372         static inline void task_set_##func(struct task_struct *p)       \
2373         { set_bit(PFA_##name, &p->atomic_flags); }
2374 #define TASK_PFA_CLEAR(name, func)                                      \
2375         static inline void task_clear_##func(struct task_struct *p)     \
2376         { clear_bit(PFA_##name, &p->atomic_flags); }
2377
2378 TASK_PFA_TEST(NO_NEW_PRIVS, no_new_privs)
2379 TASK_PFA_SET(NO_NEW_PRIVS, no_new_privs)
2380
2381 TASK_PFA_TEST(SPREAD_PAGE, spread_page)
2382 TASK_PFA_SET(SPREAD_PAGE, spread_page)
2383 TASK_PFA_CLEAR(SPREAD_PAGE, spread_page)
2384
2385 TASK_PFA_TEST(SPREAD_SLAB, spread_slab)
2386 TASK_PFA_SET(SPREAD_SLAB, spread_slab)
2387 TASK_PFA_CLEAR(SPREAD_SLAB, spread_slab)
2388
2389 TASK_PFA_TEST(LMK_WAITING, lmk_waiting)
2390 TASK_PFA_SET(LMK_WAITING, lmk_waiting)
2391
2392 /*
2393  * task->jobctl flags
2394  */
2395 #define JOBCTL_STOP_SIGMASK     0xffff  /* signr of the last group stop */
2396
2397 #define JOBCTL_STOP_DEQUEUED_BIT 16     /* stop signal dequeued */
2398 #define JOBCTL_STOP_PENDING_BIT 17      /* task should stop for group stop */
2399 #define JOBCTL_STOP_CONSUME_BIT 18      /* consume group stop count */
2400 #define JOBCTL_TRAP_STOP_BIT    19      /* trap for STOP */
2401 #define JOBCTL_TRAP_NOTIFY_BIT  20      /* trap for NOTIFY */
2402 #define JOBCTL_TRAPPING_BIT     21      /* switching to TRACED */
2403 #define JOBCTL_LISTENING_BIT    22      /* ptracer is listening for events */
2404
2405 #define JOBCTL_STOP_DEQUEUED    (1UL << JOBCTL_STOP_DEQUEUED_BIT)
2406 #define JOBCTL_STOP_PENDING     (1UL << JOBCTL_STOP_PENDING_BIT)
2407 #define JOBCTL_STOP_CONSUME     (1UL << JOBCTL_STOP_CONSUME_BIT)
2408 #define JOBCTL_TRAP_STOP        (1UL << JOBCTL_TRAP_STOP_BIT)
2409 #define JOBCTL_TRAP_NOTIFY      (1UL << JOBCTL_TRAP_NOTIFY_BIT)
2410 #define JOBCTL_TRAPPING         (1UL << JOBCTL_TRAPPING_BIT)
2411 #define JOBCTL_LISTENING        (1UL << JOBCTL_LISTENING_BIT)
2412
2413 #define JOBCTL_TRAP_MASK        (JOBCTL_TRAP_STOP | JOBCTL_TRAP_NOTIFY)
2414 #define JOBCTL_PENDING_MASK     (JOBCTL_STOP_PENDING | JOBCTL_TRAP_MASK)
2415
2416 extern bool task_set_jobctl_pending(struct task_struct *task,
2417                                     unsigned long mask);
2418 extern void task_clear_jobctl_trapping(struct task_struct *task);
2419 extern void task_clear_jobctl_pending(struct task_struct *task,
2420                                       unsigned long mask);
2421
2422 static inline void rcu_copy_process(struct task_struct *p)
2423 {
2424 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
2425         p->rcu_read_lock_nesting = 0;
2426         p->rcu_read_unlock_special.s = 0;
2427         p->rcu_blocked_node = NULL;
2428         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_node_entry);
2429 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
2430 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
2431         p->rcu_tasks_holdout = false;
2432         INIT_LIST_HEAD(&p->rcu_tasks_holdout_list);
2433         p->rcu_tasks_idle_cpu = -1;
2434 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
2435 }
2436
2437 static inline void tsk_restore_flags(struct task_struct *task,
2438                                 unsigned long orig_flags, unsigned long flags)
2439 {
2440         task->flags &= ~flags;
2441         task->flags |= orig_flags & flags;
2442 }
2443
2444 extern int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
2445                                      const struct cpumask *trial);
2446 extern int task_can_attach(struct task_struct *p,
2447                            const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
2448 #ifdef CONFIG_SMP
2449 extern void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p,
2450                                const struct cpumask *new_mask);
2451
2452 extern int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2453                                 const struct cpumask *new_mask);
2454 #else
2455 static inline void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p,
2456                                       const struct cpumask *new_mask)
2457 {
2458 }
2459 static inline int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2460                                        const struct cpumask *new_mask)
2461 {
2462         if (!cpumask_test_cpu(0, new_mask))
2463                 return -EINVAL;
2464         return 0;
2465 }
2466 #endif
2467
2468 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2469 void calc_load_enter_idle(void);
2470 void calc_load_exit_idle(void);
2471 #else
2472 static inline void calc_load_enter_idle(void) { }
2473 static inline void calc_load_exit_idle(void) { }
2474 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
2475
2476 #ifndef cpu_relax_yield
2477 #define cpu_relax_yield() cpu_relax()
2478 #endif
2479
2480 /*
2481  * Do not use outside of architecture code which knows its limitations.
2482  *
2483  * sched_clock() has no promise of monotonicity or bounded drift between
2484  * CPUs, use (which you should not) requires disabling IRQs.
2485  *
2486  * Please use one of the three interfaces below.
2487  */
2488 extern unsigned long long notrace sched_clock(void);
2489 /*
2490  * See the comment in kernel/sched/clock.c
2491  */
2492 extern u64 running_clock(void);
2493 extern u64 sched_clock_cpu(int cpu);
2494
2495
2496 extern void sched_clock_init(void);
2497
2498 #ifndef CONFIG_HAVE_UNSTABLE_SCHED_CLOCK
2499 static inline void sched_clock_tick(void)
2500 {
2501 }
2502
2503 static inline void sched_clock_idle_sleep_event(void)
2504 {
2505 }
2506
2507 static inline void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
2508 {
2509 }
2510
2511 static inline u64 cpu_clock(int cpu)
2512 {
2513         return sched_clock();
2514 }
2515
2516 static inline u64 local_clock(void)
2517 {
2518         return sched_clock();
2519 }
2520 #else
2521 /*
2522  * Architectures can set this to 1 if they have specified
2523  * CONFIG_HAVE_UNSTABLE_SCHED_CLOCK in their arch Kconfig,
2524  * but then during bootup it turns out that sched_clock()
2525  * is reliable after all:
2526  */
2527 extern int sched_clock_stable(void);
2528 extern void set_sched_clock_stable(void);
2529 extern void clear_sched_clock_stable(void);
2530
2531 extern void sched_clock_tick(void);
2532 extern void sched_clock_idle_sleep_event(void);
2533 extern void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns);
2534
2535 /*
2536  * As outlined in clock.c, provides a fast, high resolution, nanosecond
2537  * time source that is monotonic per cpu argument and has bounded drift
2538  * between cpus.
2539  *
2540  * ######################### BIG FAT WARNING ##########################
2541  * # when comparing cpu_clock(i) to cpu_clock(j) for i != j, time can #
2542  * # go backwards !!                                                  #
2543  * ####################################################################
2544  */
2545 static inline u64 cpu_clock(int cpu)
2546 {
2547         return sched_clock_cpu(cpu);
2548 }
2549
2550 static inline u64 local_clock(void)
2551 {
2552         return sched_clock_cpu(raw_smp_processor_id());
2553 }
2554 #endif
2555
2556 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2557 /*
2558  * An i/f to runtime opt-in for irq time accounting based off of sched_clock.
2559  * The reason for this explicit opt-in is not to have perf penalty with
2560  * slow sched_clocks.
2561  */
2562 extern void enable_sched_clock_irqtime(void);
2563 extern void disable_sched_clock_irqtime(void);
2564 #else
2565 static inline void enable_sched_clock_irqtime(void) {}
2566 static inline void disable_sched_clock_irqtime(void) {}
2567 #endif
2568
2569 extern unsigned long long
2570 task_sched_runtime(struct task_struct *task);
2571
2572 /* sched_exec is called by processes performing an exec */
2573 #ifdef CONFIG_SMP
2574 extern void sched_exec(void);
2575 #else
2576 #define sched_exec()   {}
2577 #endif
2578
2579 extern void sched_clock_idle_sleep_event(void);
2580 extern void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns);
2581
2582 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2583 extern void idle_task_exit(void);
2584 #else
2585 static inline void idle_task_exit(void) {}
2586 #endif
2587
2588 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && defined(CONFIG_SMP)
2589 extern void wake_up_nohz_cpu(int cpu);
2590 #else
2591 static inline void wake_up_nohz_cpu(int cpu) { }
2592 #endif
2593
2594 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2595 extern u64 scheduler_tick_max_deferment(void);
2596 #endif
2597
2598 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
2599 extern void sched_autogroup_create_attach(struct task_struct *p);
2600 extern void sched_autogroup_detach(struct task_struct *p);
2601 extern void sched_autogroup_fork(struct signal_struct *sig);
2602 extern void sched_autogroup_exit(struct signal_struct *sig);
2603 extern void sched_autogroup_exit_task(struct task_struct *p);
2604 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2605 extern void proc_sched_autogroup_show_task(struct task_struct *p, struct seq_file *m);
2606 extern int proc_sched_autogroup_set_nice(struct task_struct *p, int nice);
2607 #endif
2608 #else
2609 static inline void sched_autogroup_create_attach(struct task_struct *p) { }
2610 static inline void sched_autogroup_detach(struct task_struct *p) { }
2611 static inline void sched_autogroup_fork(struct signal_struct *sig) { }
2612 static inline void sched_autogroup_exit(struct signal_struct *sig) { }
2613 static inline void sched_autogroup_exit_task(struct task_struct *p) { }
2614 #endif
2615
2616 extern int yield_to(struct task_struct *p, bool preempt);
2617 extern void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice);
2618 extern int task_prio(const struct task_struct *p);
2619 /**
2620  * task_nice - return the nice value of a given task.
2621  * @p: the task in question.
2622  *
2623  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
2624  */
2625 static inline int task_nice(const struct task_struct *p)
2626 {
2627         return PRIO_TO_NICE((p)->static_prio);
2628 }
2629 extern int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice);
2630 extern int task_curr(const struct task_struct *p);
2631 extern int idle_cpu(int cpu);
2632 extern int sched_setscheduler(struct task_struct *, int,
2633                               const struct sched_param *);
2634 extern int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *, int,
2635                                       const struct sched_param *);
2636 extern int sched_setattr(struct task_struct *,
2637                          const struct sched_attr *);
2638 extern struct task_struct *idle_task(int cpu);
2639 /**
2640  * is_idle_task - is the specified task an idle task?
2641  * @p: the task in question.
2642  *
2643  * Return: 1 if @p is an idle task. 0 otherwise.
2644  */
2645 static inline bool is_idle_task(const struct task_struct *p)
2646 {
2647         return !!(p->flags & PF_IDLE);
2648 }
2649 extern struct task_struct *curr_task(int cpu);
2650 extern void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p);
2651
2652 void yield(void);
2653
2654 union thread_union {
2655 #ifndef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
2656         struct thread_info thread_info;
2657 #endif
2658         unsigned long stack[THREAD_SIZE/sizeof(long)];
2659 };
2660
2661 #ifndef __HAVE_ARCH_KSTACK_END
2662 static inline int kstack_end(void *addr)
2663 {
2664         /* Reliable end of stack detection:
2665          * Some APM bios versions misalign the stack
2666          */
2667         return !(((unsigned long)addr+sizeof(void*)-1) & (THREAD_SIZE-sizeof(void*)));
2668 }
2669 #endif
2670
2671 extern union thread_union init_thread_union;
2672 extern struct task_struct init_task;
2673
2674 extern struct   mm_struct init_mm;
2675
2676 extern struct pid_namespace init_pid_ns;
2677
2678 /*
2679  * find a task by one of its numerical ids
2680  *
2681  * find_task_by_pid_ns():
2682  *      finds a task by its pid in the specified namespace
2683  * find_task_by_vpid():
2684  *      finds a task by its virtual pid
2685  *
2686  * see also find_vpid() etc in include/linux/pid.h
2687  */
2688
2689 extern struct task_struct *find_task_by_vpid(pid_t nr);
2690 extern struct task_struct *find_task_by_pid_ns(pid_t nr,
2691                 struct pid_namespace *ns);
2692
2693 /* per-UID process charging. */
2694 extern struct user_struct * alloc_uid(kuid_t);
2695 static inline struct user_struct *get_uid(struct user_struct *u)
2696 {
2697         atomic_inc(&u->__count);
2698         return u;
2699 }
2700 extern void free_uid(struct user_struct *);
2701
2702 #include <asm/current.h>
2703
2704 extern void xtime_update(unsigned long ticks);
2705
2706 extern int wake_up_state(struct task_struct *tsk, unsigned int state);
2707 extern int wake_up_process(struct task_struct *tsk);
2708 extern void wake_up_new_task(struct task_struct *tsk);
2709 #ifdef CONFIG_SMP
2710  extern void kick_process(struct task_struct *tsk);
2711 #else
2712  static inline void kick_process(struct task_struct *tsk) { }
2713 #endif
2714 extern int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p);
2715 extern void sched_dead(struct task_struct *p);
2716
2717 extern void proc_caches_init(void);
2718 extern void flush_signals(struct task_struct *);
2719 extern void ignore_signals(struct task_struct *);
2720 extern void flush_signal_handlers(struct task_struct *, int force_default);
2721 extern int dequeue_signal(struct task_struct *tsk, sigset_t *mask, siginfo_t *info);
2722
2723 static inline int kernel_dequeue_signal(siginfo_t *info)
2724 {
2725         struct task_struct *tsk = current;
2726         siginfo_t __info;
2727         int ret;
2728
2729         spin_lock_irq(&tsk->sighand->siglock);
2730         ret = dequeue_signal(tsk, &tsk->blocked, info ?: &__info);
2731         spin_unlock_irq(&tsk->sighand->siglock);
2732
2733         return ret;
2734 }
2735
2736 static inline void kernel_signal_stop(void)
2737 {
2738         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
2739         if (current->jobctl & JOBCTL_STOP_DEQUEUED)
2740                 __set_current_state(TASK_STOPPED);
2741         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
2742
2743         schedule();
2744 }
2745
2746 extern void release_task(struct task_struct * p);
2747 extern int send_sig_info(int, struct siginfo *, struct task_struct *);
2748 extern int force_sigsegv(int, struct task_struct *);
2749 extern int force_sig_info(int, struct siginfo *, struct task_struct *);
2750 extern int __kill_pgrp_info(int sig, struct siginfo *info, struct pid *pgrp);
2751 extern int kill_pid_info(int sig, struct siginfo *info, struct pid *pid);
2752 extern int kill_pid_info_as_cred(int, struct siginfo *, struct pid *,
2753                                 const struct cred *, u32);
2754 extern int kill_pgrp(struct pid *pid, int sig, int priv);
2755 extern int kill_pid(struct pid *pid, int sig, int priv);
2756 extern int kill_proc_info(int, struct siginfo *, pid_t);
2757 extern __must_check bool do_notify_parent(struct task_struct *, int);
2758 extern void __wake_up_parent(struct task_struct *p, struct task_struct *parent);
2759 extern void force_sig(int, struct task_struct *);
2760 extern int send_sig(int, struct task_struct *, int);
2761 extern int zap_other_threads(struct task_struct *p);
2762 extern struct sigqueue *sigqueue_alloc(void);
2763 extern void sigqueue_free(struct sigqueue *);
2764 extern int send_sigqueue(struct sigqueue *,  struct task_struct *, int group);
2765 extern int do_sigaction(int, struct k_sigaction *, struct k_sigaction *);
2766
2767 #ifdef TIF_RESTORE_SIGMASK
2768 /*
2769  * Legacy restore_sigmask accessors.  These are inefficient on
2770  * SMP architectures because they require atomic operations.
2771  */
2772
2773 /**
2774  * set_restore_sigmask() - make sure saved_sigmask processing gets done
2775  *
2776  * This sets TIF_RESTORE_SIGMASK and ensures that the arch signal code
2777  * will run before returning to user mode, to process the flag.  For
2778  * all callers, TIF_SIGPENDING is already set or it's no harm to set
2779  * it.  TIF_RESTORE_SIGMASK need not be in the set of bits that the
2780  * arch code will notice on return to user mode, in case those bits
2781  * are scarce.  We set TIF_SIGPENDING here to ensure that the arch
2782  * signal code always gets run when TIF_RESTORE_SIGMASK is set.
2783  */
2784 static inline void set_restore_sigmask(void)
2785 {
2786         set_thread_flag(TIF_RESTORE_SIGMASK);
2787         WARN_ON(!test_thread_flag(TIF_SIGPENDING));
2788 }
2789 static inline void clear_restore_sigmask(void)
2790 {
2791         clear_thread_flag(TIF_RESTORE_SIGMASK);
2792 }
2793 static inline bool test_restore_sigmask(void)
2794 {
2795         return test_thread_flag(TIF_RESTORE_SIGMASK);
2796 }
2797 static inline bool test_and_clear_restore_sigmask(void)
2798 {
2799         return test_and_clear_thread_flag(TIF_RESTORE_SIGMASK);
2800 }
2801
2802 #else   /* TIF_RESTORE_SIGMASK */
2803
2804 /* Higher-quality implementation, used if TIF_RESTORE_SIGMASK doesn't exist. */
2805 static inline void set_restore_sigmask(void)
2806 {
2807         current->restore_sigmask = true;
2808         WARN_ON(!test_thread_flag(TIF_SIGPENDING));
2809 }
2810 static inline void clear_restore_sigmask(void)
2811 {
2812         current->restore_sigmask = false;
2813 }
2814 static inline bool test_restore_sigmask(void)
2815 {
2816         return current->restore_sigmask;
2817 }
2818 static inline bool test_and_clear_restore_sigmask(void)
2819 {
2820         if (!current->restore_sigmask)
2821                 return false;
2822         current->restore_sigmask = false;
2823         return true;
2824 }
2825 #endif
2826
2827 static inline void restore_saved_sigmask(void)
2828 {
2829         if (test_and_clear_restore_sigmask())
2830                 __set_current_blocked(&current->saved_sigmask);
2831 }
2832
2833 static inline sigset_t *sigmask_to_save(void)
2834 {
2835         sigset_t *res = &current->blocked;
2836         if (unlikely(test_restore_sigmask()))
2837                 res = &current->saved_sigmask;
2838         return res;
2839 }
2840
2841 static inline int kill_cad_pid(int sig, int priv)
2842 {
2843         return kill_pid(cad_pid, sig, priv);
2844 }
2845
2846 /* These can be the second arg to send_sig_info/send_group_sig_info.  */
2847 #define SEND_SIG_NOINFO ((struct siginfo *) 0)
2848 #define SEND_SIG_PRIV   ((struct siginfo *) 1)
2849 #define SEND_SIG_FORCED ((struct siginfo *) 2)
2850
2851 /*
2852  * True if we are on the alternate signal stack.
2853  */
2854 static inline int on_sig_stack(unsigned long sp)
2855 {
2856         /*
2857          * If the signal stack is SS_AUTODISARM then, by construction, we
2858          * can't be on the signal stack unless user code deliberately set
2859          * SS_AUTODISARM when we were already on it.
2860          *
2861          * This improves reliability: if user state gets corrupted such that
2862          * the stack pointer points very close to the end of the signal stack,
2863          * then this check will enable the signal to be handled anyway.
2864          */
2865         if (current->sas_ss_flags & SS_AUTODISARM)
2866                 return 0;
2867
2868 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
2869         return sp >= current->sas_ss_sp &&
2870                 sp - current->sas_ss_sp < current->sas_ss_size;
2871 #else
2872         return sp > current->sas_ss_sp &&
2873                 sp - current->sas_ss_sp <= current->sas_ss_size;
2874 #endif
2875 }
2876
2877 static inline int sas_ss_flags(unsigned long sp)
2878 {
2879         if (!current->sas_ss_size)
2880                 return SS_DISABLE;
2881
2882         return on_sig_stack(sp) ? SS_ONSTACK : 0;
2883 }
2884
2885 static inline void sas_ss_reset(struct task_struct *p)
2886 {
2887         p->sas_ss_sp = 0;
2888         p->sas_ss_size = 0;
2889         p->sas_ss_flags = SS_DISABLE;
2890 }
2891
2892 static inline unsigned long sigsp(unsigned long sp, struct ksignal *ksig)
2893 {
2894         if (unlikely((ksig->ka.sa.sa_flags & SA_ONSTACK)) && ! sas_ss_flags(sp))
2895 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
2896                 return current->sas_ss_sp;
2897 #else
2898                 return current->sas_ss_sp + current->sas_ss_size;
2899 #endif
2900         return sp;
2901 }
2902
2903 /*
2904  * Routines for handling mm_structs
2905  */
2906 extern struct mm_struct * mm_alloc(void);
2907
2908 /* mmdrop drops the mm and the page tables */
2909 extern void __mmdrop(struct mm_struct *);
2910 static inline void mmdrop(struct mm_struct *mm)
2911 {
2912         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&mm->mm_count)))
2913                 __mmdrop(mm);
2914 }
2915
2916 static inline void mmdrop_async_fn(struct work_struct *work)
2917 {
2918         struct mm_struct *mm = container_of(work, struct mm_struct, async_put_work);
2919         __mmdrop(mm);
2920 }
2921
2922 static inline void mmdrop_async(struct mm_struct *mm)
2923 {
2924         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&mm->mm_count))) {
2925                 INIT_WORK(&mm->async_put_work, mmdrop_async_fn);
2926                 schedule_work(&mm->async_put_work);
2927         }
2928 }
2929
2930 static inline bool mmget_not_zero(struct mm_struct *mm)
2931 {
2932         return atomic_inc_not_zero(&mm->mm_users);
2933 }
2934
2935 /* mmput gets rid of the mappings and all user-space */
2936 extern void mmput(struct mm_struct *);
2937 #ifdef CONFIG_MMU
2938 /* same as above but performs the slow path from the async context. Can
2939  * be called from the atomic context as well
2940  */
2941 extern void mmput_async(struct mm_struct *);
2942 #endif
2943
2944 /* Grab a reference to a task's mm, if it is not already going away */
2945 extern struct mm_struct *get_task_mm(struct task_struct *task);
2946 /*
2947  * Grab a reference to a task's mm, if it is not already going away
2948  * and ptrace_may_access with the mode parameter passed to it
2949  * succeeds.
2950  */
2951 extern struct mm_struct *mm_access(struct task_struct *task, unsigned int mode);
2952 /* Remove the current tasks stale references to the old mm_struct */
2953 extern void mm_release(struct task_struct *, struct mm_struct *);
2954
2955 #ifdef CONFIG_HAVE_COPY_THREAD_TLS
2956 extern int copy_thread_tls(unsigned long, unsigned long, unsigned long,
2957                         struct task_struct *, unsigned long);
2958 #else
2959 extern int copy_thread(unsigned long, unsigned long, unsigned long,
2960                         struct task_struct *);
2961
2962 /* Architectures that haven't opted into copy_thread_tls get the tls argument
2963  * via pt_regs, so ignore the tls argument passed via C. */
2964 static inline int copy_thread_tls(
2965                 unsigned long clone_flags, unsigned long sp, unsigned long arg,
2966                 struct task_struct *p, unsigned long tls)
2967 {
2968         return copy_thread(clone_flags, sp, arg, p);
2969 }
2970 #endif
2971 extern void flush_thread(void);
2972
2973 #ifdef CONFIG_HAVE_EXIT_THREAD
2974 extern void exit_thread(struct task_struct *tsk);
2975 #else
2976 static inline void exit_thread(struct task_struct *tsk)
2977 {
2978 }
2979 #endif
2980
2981 extern void exit_files(struct task_struct *);
2982 extern void __cleanup_sighand(struct sighand_struct *);
2983
2984 extern void exit_itimers(struct signal_struct *);
2985 extern void flush_itimer_signals(void);
2986
2987 extern void do_group_exit(int);
2988
2989 extern int do_execve(struct filename *,
2990                      const char __user * const __user *,
2991                      const char __user * const __user *);
2992 extern int do_execveat(int, struct filename *,
2993                        const char __user * const __user *,
2994                        const char __user * const __user *,
2995                        int);
2996 extern long _do_fork(unsigned long, unsigned long, unsigned long, int __user *, int __user *, unsigned long);
2997 extern long do_fork(unsigned long, unsigned long, unsigned long, int __user *, int __user *);
2998 struct task_struct *fork_idle(int);
2999 extern pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags);
3000
3001 extern void __set_task_comm(struct task_struct *tsk, const char *from, bool exec);
3002 static inline void set_task_comm(struct task_struct *tsk, const char *from)
3003 {
3004         __set_task_comm(tsk, from, false);
3005 }
3006 extern char *get_task_comm(char *to, struct task_struct *tsk);
3007
3008 #ifdef CONFIG_SMP
3009 void scheduler_ipi(void);
3010 extern unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *, long match_state);
3011 #else
3012 static inline void scheduler_ipi(void) { }
3013 static inline unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p,
3014                                                long match_state)
3015 {
3016         return 1;
3017 }
3018 #endif
3019
3020 #define tasklist_empty() \
3021         list_empty(&init_task.tasks)
3022
3023 #define next_task(p) \
3024         list_entry_rcu((p)->tasks.next, struct task_struct, tasks)
3025
3026 #define for_each_process(p) \
3027         for (p = &init_task ; (p = next_task(p)) != &init_task ; )
3028
3029 extern bool current_is_single_threaded(void);
3030
3031 /*
3032  * Careful: do_each_thread/while_each_thread is a double loop so
3033  *          'break' will not work as expected - use goto instead.
3034  */
3035 #define do_each_thread(g, t) \
3036         for (g = t = &init_task ; (g = t = next_task(g)) != &init_task ; ) do
3037
3038 #define while_each_thread(g, t) \
3039         while ((t = next_thread(t)) != g)
3040
3041 #define __for_each_thread(signal, t)    \
3042         list_for_each_entry_rcu(t, &(signal)->thread_head, thread_node)
3043
3044 #define for_each_thread(p, t)           \
3045         __for_each_thread((p)->signal, t)
3046
3047 /* Careful: this is a double loop, 'break' won't work as expected. */
3048 #define for_each_process_thread(p, t)   \
3049         for_each_process(p) for_each_thread(p, t)
3050
3051 static inline int get_nr_threads(struct task_struct *tsk)
3052 {
3053         return tsk->signal->nr_threads;
3054 }
3055
3056 static inline bool thread_group_leader(struct task_struct *p)
3057 {
3058         return p->exit_signal >= 0;
3059 }
3060
3061 /* Do to the insanities of de_thread it is possible for a process
3062  * to have the pid of the thread group leader without actually being
3063  * the thread group leader.  For iteration through the pids in proc
3064  * all we care about is that we have a task with the appropriate
3065  * pid, we don't actually care if we have the right task.
3066  */
3067 static inline bool has_group_leader_pid(struct task_struct *p)
3068 {
3069         return task_pid(p) == p->signal->leader_pid;
3070 }
3071
3072 static inline
3073 bool same_thread_group(struct task_struct *p1, struct task_struct *p2)
3074 {
3075         return p1->signal == p2->signal;
3076 }
3077
3078 static inline struct task_struct *next_thread(const struct task_struct *p)
3079 {
3080         return list_entry_rcu(p->thread_group.next,
3081                               struct task_struct, thread_group);
3082 }
3083
3084 static inline int thread_group_empty(struct task_struct *p)
3085 {
3086         return list_empty(&p->thread_group);
3087 }
3088
3089 #define delay_group_leader(p) \
3090                 (thread_group_leader(p) && !thread_group_empty(p))
3091
3092 /*
3093  * Protects ->fs, ->files, ->mm, ->group_info, ->comm, keyring
3094  * subscriptions and synchronises with wait4().  Also used in procfs.  Also
3095  * pins the final release of task.io_context.  Also protects ->cpuset and
3096  * ->cgroup.subsys[]. And ->vfork_done.
3097  *
3098  * Nests both inside and outside of read_lock(&tasklist_lock).
3099  * It must not be nested with write_lock_irq(&tasklist_lock),
3100  * neither inside nor outside.
3101  */
3102 static inline void task_lock(struct task_struct *p)
3103 {
3104         spin_lock(&p->alloc_lock);
3105 }
3106
3107 static inline void task_unlock(struct task_struct *p)
3108 {
3109         spin_unlock(&p->alloc_lock);
3110 }
3111
3112 extern struct sighand_struct *__lock_task_sighand(struct task_struct *tsk,
3113                                                         unsigned long *flags);
3114
3115 static inline struct sighand_struct *lock_task_sighand(struct task_struct *tsk,
3116                                                        unsigned long *flags)
3117 {
3118         struct sighand_struct *ret;
3119
3120         ret = __lock_task_sighand(tsk, flags);
3121         (void)__cond_lock(&tsk->sighand->siglock, ret);
3122         return ret;
3123 }
3124
3125 static inline void unlock_task_sighand(struct task_struct *tsk,
3126                                                 unsigned long *flags)
3127 {
3128         spin_unlock_irqrestore(&tsk->sighand->siglock, *flags);
3129 }
3130
3131 /**
3132  * threadgroup_change_begin - mark the beginning of changes to a threadgroup
3133  * @tsk: task causing the changes
3134  *
3135  * All operations which modify a threadgroup - a new thread joining the
3136  * group, death of a member thread (the assertion of PF_EXITING) and
3137  * exec(2) dethreading the process and replacing the leader - are wrapped
3138  * by threadgroup_change_{begin|end}().  This is to provide a place which
3139  * subsystems needing threadgroup stability can hook into for
3140  * synchronization.
3141  */
3142 static inline void threadgroup_change_begin(struct task_struct *tsk)
3143 {
3144         might_sleep();
3145         cgroup_threadgroup_change_begin(tsk);
3146 }
3147
3148 /**
3149  * threadgroup_change_end - mark the end of changes to a threadgroup
3150  * @tsk: task causing the changes
3151  *
3152  * See threadgroup_change_begin().
3153  */
3154 static inline void threadgroup_change_end(struct task_struct *tsk)
3155 {
3156         cgroup_threadgroup_change_end(tsk);
3157 }
3158
3159 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
3160
3161 static inline struct thread_info *task_thread_info(struct task_struct *task)
3162 {
3163         return &task->thread_info;
3164 }
3165
3166 /*
3167  * When accessing the stack of a non-current task that might exit, use
3168  * try_get_task_stack() instead.  task_stack_page will return a pointer
3169  * that could get freed out from under you.
3170  */
3171 static inline void *task_stack_page(const struct task_struct *task)
3172 {
3173         return task->stack;
3174 }
3175
3176 #define setup_thread_stack(new,old)     do { } while(0)
3177
3178 static inline unsigned long *end_of_stack(const struct task_struct *task)
3179 {
3180         return task->stack;
3181 }
3182
3183 #elif !defined(__HAVE_THREAD_FUNCTIONS)
3184
3185 #define task_thread_info(task)  ((struct thread_info *)(task)->stack)
3186 #define task_stack_page(task)   ((void *)(task)->stack)
3187
3188 static inline void setup_thread_stack(struct task_struct *p, struct task_struct *org)
3189 {
3190         *task_thread_info(p) = *task_thread_info(org);
3191         task_thread_info(p)->task = p;
3192 }
3193
3194 /*
3195  * Return the address of the last usable long on the stack.
3196  *
3197  * When the stack grows down, this is just above the thread
3198  * info struct. Going any lower will corrupt the threadinfo.
3199  *
3200  * When the stack grows up, this is the highest address.
3201  * Beyond that position, we corrupt data on the next page.
3202  */
3203 static inline unsigned long *end_of_stack(struct task_struct *p)
3204 {
3205 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
3206         return (unsigned long *)((unsigned long)task_thread_info(p) + THREAD_SIZE) - 1;
3207 #else
3208         return (unsigned long *)(task_thread_info(p) + 1);
3209 #endif
3210 }
3211
3212 #endif
3213
3214 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
3215 static inline void *try_get_task_stack(struct task_struct *tsk)
3216 {
3217         return atomic_inc_not_zero(&tsk->stack_refcount) ?
3218                 task_stack_page(tsk) : NULL;
3219 }
3220
3221 extern void put_task_stack(struct task_struct *tsk);
3222 #else
3223 static inline void *try_get_task_stack(struct task_struct *tsk)
3224 {
3225         return task_stack_page(tsk);
3226 }
3227
3228 static inline void put_task_stack(struct task_struct *tsk) {}
3229 #endif
3230
3231 #define task_stack_end_corrupted(task) \
3232                 (*(end_of_stack(task)) != STACK_END_MAGIC)
3233
3234 static inline int object_is_on_stack(void *obj)
3235 {
3236         void *stack = task_stack_page(current);
3237
3238         return (obj >= stack) && (obj < (stack + THREAD_SIZE));
3239 }
3240
3241 extern void thread_stack_cache_init(void);
3242
3243 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
3244 static inline unsigned long stack_not_used(struct task_struct *p)
3245 {
3246         unsigned long *n = end_of_stack(p);
3247
3248         do {    /* Skip over canary */
3249 # ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
3250                 n--;
3251 # else
3252                 n++;
3253 # endif
3254         } while (!*n);
3255
3256 # ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
3257         return (unsigned long)end_of_stack(p) - (unsigned long)n;
3258 # else
3259         return (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
3260 # endif
3261 }
3262 #endif
3263 extern void set_task_stack_end_magic(struct task_struct *tsk);
3264
3265 /* set thread flags in other task's structures
3266  * - see asm/thread_info.h for TIF_xxxx flags available
3267  */
3268 static inline void set_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag)
3269 {
3270         set_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag);
3271 }
3272
3273 static inline void clear_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag)
3274 {
3275         clear_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag);
3276 }
3277
3278 static inline int test_and_set_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag)
3279 {
3280         return test_and_set_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag);
3281 }
3282
3283 static inline int test_and_clear_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag)
3284 {
3285         return test_and_clear_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag);
3286 }
3287
3288 static inline int test_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag)
3289 {
3290         return test_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag);
3291 }
3292
3293 static inline void set_tsk_need_resched(struct task_struct *tsk)
3294 {
3295         set_tsk_thread_flag(tsk,TIF_NEED_RESCHED);
3296 }
3297
3298 static inline void clear_tsk_need_resched(struct task_struct *tsk)
3299 {
3300         clear_tsk_thread_flag(tsk,TIF_NEED_RESCHED);
3301 }
3302
3303 static inline int test_tsk_need_resched(struct task_struct *tsk)
3304 {
3305         return unlikely(test_tsk_thread_flag(tsk,TIF_NEED_RESCHED));
3306 }
3307
3308 static inline int restart_syscall(void)
3309 {
3310         set_tsk_thread_flag(current, TIF_SIGPENDING);
3311         return -ERESTARTNOINTR;
3312 }
3313
3314 static inline int signal_pending(struct task_struct *p)
3315 {
3316         return unlikely(test_tsk_thread_flag(p,TIF_SIGPENDING));
3317 }
3318
3319 static inline int __fatal_signal_pending(struct task_struct *p)
3320 {
3321         return unlikely(sigismember(&p->pending.signal, SIGKILL));
3322 }
3323
3324 static inline int fatal_signal_pending(struct task_struct *p)
3325 {
3326         return signal_pending(p) && __fatal_signal_pending(p);
3327 }
3328
3329 static inline int signal_pending_state(long state, struct task_struct *p)
3330 {
3331         if (!(state & (TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_WAKEKILL)))
3332                 return 0;
3333         if (!signal_pending(p))
3334                 return 0;
3335
3336         return (state & TASK_INTERRUPTIBLE) || __fatal_signal_pending(p);
3337 }
3338
3339 /*
3340  * cond_resched() and cond_resched_lock(): latency reduction via
3341  * explicit rescheduling in places that are safe. The return
3342  * value indicates whether a reschedule was done in fact.
3343  * cond_resched_lock() will drop the spinlock before scheduling,
3344  * cond_resched_softirq() will enable bhs before scheduling.
3345  */
3346 #ifndef CONFIG_PREEMPT
3347 extern int _cond_resched(void);
3348 #else
3349 static inline int _cond_resched(void) { return 0; }
3350 #endif
3351
3352 #define cond_resched() ({                       \
3353         ___might_sleep(__FILE__, __LINE__, 0);  \
3354         _cond_resched();                        \
3355 })
3356
3357 extern int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock);
3358
3359 #define cond_resched_lock(lock) ({                              \
3360         ___might_sleep(__FILE__, __LINE__, PREEMPT_LOCK_OFFSET);\
3361         __cond_resched_lock(lock);                              \
3362 })
3363
3364 extern int __cond_resched_softirq(void);
3365
3366 #define cond_resched_softirq() ({                                       \
3367         ___might_sleep(__FILE__, __LINE__, SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET);     \
3368         __cond_resched_softirq();                                       \
3369 })
3370
3371 static inline void cond_resched_rcu(void)
3372 {
3373 #if defined(CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP) || !defined(CONFIG_PREEMPT_RCU)
3374         rcu_read_unlock();
3375         cond_resched();
3376         rcu_read_lock();
3377 #endif
3378 }
3379
3380 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3381 {
3382 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3383         return p->preempt_disable_ip;
3384 #else
3385         return 0;
3386 #endif
3387 }
3388
3389 /*
3390  * Does a critical section need to be broken due to another
3391  * task waiting?: (technically does not depend on CONFIG_PREEMPT,
3392  * but a general need for low latency)
3393  */
3394 static inline int spin_needbreak(spinlock_t *lock)
3395 {
3396 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3397         return spin_is_contended(lock);
3398 #else
3399         return 0;
3400 #endif
3401 }
3402
3403 /*
3404  * Idle thread specific functions to determine the need_resched
3405  * polling state.
3406  */
3407 #ifdef TIF_POLLING_NRFLAG
3408 static inline int tsk_is_polling(struct task_struct *p)
3409 {
3410         return test_tsk_thread_flag(p, TIF_POLLING_NRFLAG);
3411 }
3412
3413 static inline void __current_set_polling(void)
3414 {
3415         set_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
3416 }
3417
3418 static inline bool __must_check current_set_polling_and_test(void)
3419 {
3420         __current_set_polling();
3421
3422         /*
3423          * Polling state must be visible before we test NEED_RESCHED,
3424          * paired by resched_curr()
3425          */
3426         smp_mb__after_atomic();
3427
3428         return unlikely(tif_need_resched());
3429 }
3430
3431 static inline void __current_clr_polling(void)
3432 {
3433         clear_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
3434 }
3435
3436 static inline bool __must_check current_clr_polling_and_test(void)
3437 {
3438         __current_clr_polling();
3439
3440         /*
3441          * Polling state must be visible before we test NEED_RESCHED,
3442          * paired by resched_curr()
3443          */
3444         smp_mb__after_atomic();
3445
3446         return unlikely(tif_need_resched());
3447 }
3448
3449 #else
3450 static inline int tsk_is_polling(struct task_struct *p) { return 0; }
3451 static inline void __current_set_polling(void) { }
3452 static inline void __current_clr_polling(void) { }
3453
3454 static inline bool __must_check current_set_polling_and_test(void)
3455 {
3456         return unlikely(tif_need_resched());
3457 }
3458 static inline bool __must_check current_clr_polling_and_test(void)
3459 {
3460         return unlikely(tif_need_resched());
3461 }
3462 #endif
3463
3464 static inline void current_clr_polling(void)
3465 {
3466         __current_clr_polling();
3467
3468         /*
3469          * Ensure we check TIF_NEED_RESCHED after we clear the polling bit.
3470          * Once the bit is cleared, we'll get IPIs with every new
3471          * TIF_NEED_RESCHED and the IPI handler, scheduler_ipi(), will also
3472          * fold.
3473          */
3474         smp_mb(); /* paired with resched_curr() */
3475
3476         preempt_fold_need_resched();
3477 }
3478
3479 static __always_inline bool need_resched(void)
3480 {
3481         return unlikely(tif_need_resched());
3482 }
3483
3484 /*
3485  * Thread group CPU time accounting.
3486  */
3487 void thread_group_cputime(struct task_struct *tsk, struct task_cputime *times);
3488 void thread_group_cputimer(struct task_struct *tsk, struct task_cputime *times);
3489
3490 /*
3491  * Reevaluate whether the task has signals pending delivery.
3492  * Wake the task if so.
3493  * This is required every time the blocked sigset_t changes.
3494  * callers must hold sighand->siglock.
3495  */
3496 extern void recalc_sigpending_and_wake(struct task_struct *t);
3497 extern void recalc_sigpending(void);
3498
3499 extern void signal_wake_up_state(struct task_struct *t, unsigned int state);
3500
3501 static inline void signal_wake_up(struct task_struct *t, bool resume)
3502 {
3503         signal_wake_up_state(t, resume ? TASK_WAKEKILL : 0);
3504 }
3505 static inline void ptrace_signal_wake_up(struct task_struct *t, bool resume)
3506 {
3507         signal_wake_up_state(t, resume ? __TASK_TRACED : 0);
3508 }
3509
3510 /*
3511  * Wrappers for p->thread_info->cpu access. No-op on UP.
3512  */
3513 #ifdef CONFIG_SMP
3514
3515 static inline unsigned int task_cpu(const struct task_struct *p)
3516 {
3517 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
3518         return p->cpu;
3519 #else
3520         return task_thread_info(p)->cpu;
3521 #endif
3522 }
3523
3524 static inline int task_node(const struct task_struct *p)
3525 {
3526         return cpu_to_node(task_cpu(p));
3527 }
3528
3529 extern void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu);
3530
3531 #else
3532
3533 static inline unsigned int task_cpu(const struct task_struct *p)
3534 {
3535         return 0;
3536 }
3537
3538 static inline void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
3539 {
3540 }
3541
3542 #endif /* CONFIG_SMP */
3543
3544 /*
3545  * In order to reduce various lock holder preemption latencies provide an
3546  * interface to see if a vCPU is currently running or not.
3547  *
3548  * This allows us to terminate optimistic spin loops and block, analogous to
3549  * the native optimistic spin heuristic of testing if the lock owner task is
3550  * running or not.
3551  */
3552 #ifndef vcpu_is_preempted
3553 # define vcpu_is_preempted(cpu) false
3554 #endif
3555
3556 extern long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *new_mask);
3557 extern long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask);
3558
3559 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
3560 extern struct task_group root_task_group;
3561 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
3562
3563 extern int task_can_switch_user(struct user_struct *up,
3564                                         struct task_struct *tsk);
3565
3566 #ifdef CONFIG_TASK_XACCT
3567 static inline void add_rchar(struct task_struct *tsk, ssize_t amt)
3568 {
3569         tsk->ioac.rchar += amt;
3570 }
3571
3572 static inline void add_wchar(struct task_struct *tsk, ssize_t amt)
3573 {
3574         tsk->ioac.wchar += amt;
3575 }
3576
3577 static inline void inc_syscr(struct task_struct *tsk)
3578 {
3579         tsk->ioac.syscr++;
3580 }
3581
3582 static inline void inc_syscw(struct task_struct *tsk)
3583 {
3584         tsk->ioac.syscw++;
3585 }
3586 #else
3587 static inline void add_rchar(struct task_struct *tsk, ssize_t amt)
3588 {
3589 }
3590
3591 static inline void add_wchar(struct task_struct *tsk, ssize_t amt)
3592 {
3593 }
3594
3595 static inline void inc_syscr(struct task_struct *tsk)
3596 {
3597 }
3598
3599 static inline void inc_syscw(struct task_struct *tsk)
3600 {
3601 }
3602 #endif
3603
3604 #ifndef TASK_SIZE_OF
3605 #define TASK_SIZE_OF(tsk)       TASK_SIZE
3606 #endif
3607
3608 #ifdef CONFIG_MEMCG
3609 extern void mm_update_next_owner(struct mm_struct *mm);
3610 #else
3611 static inline void mm_update_next_owner(struct mm_struct *mm)
3612 {
3613 }
3614 #endif /* CONFIG_MEMCG */
3615
3616 static inline unsigned long task_rlimit(const struct task_struct *tsk,
3617                 unsigned int limit)
3618 {
3619         return READ_ONCE(tsk->signal->rlim[limit].rlim_cur);
3620 }
3621
3622 static inline unsigned long task_rlimit_max(const struct task_struct *tsk,
3623                 unsigned int limit)
3624 {
3625         return READ_ONCE(tsk->signal->rlim[limit].rlim_max);
3626 }
3627
3628 static inline unsigned long rlimit(unsigned int limit)
3629 {
3630         return task_rlimit(current, limit);
3631 }
3632
3633 static inline unsigned long rlimit_max(unsigned int limit)
3634 {
3635         return task_rlimit_max(current, limit);
3636 }
3637
3638 #define SCHED_CPUFREQ_RT        (1U << 0)
3639 #define SCHED_CPUFREQ_DL        (1U << 1)
3640 #define SCHED_CPUFREQ_IOWAIT    (1U << 2)
3641
3642 #define SCHED_CPUFREQ_RT_DL     (SCHED_CPUFREQ_RT | SCHED_CPUFREQ_DL)
3643
3644 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
3645 struct update_util_data {
3646        void (*func)(struct update_util_data *data, u64 time, unsigned int flags);
3647 };
3648
3649 void cpufreq_add_update_util_hook(int cpu, struct update_util_data *data,
3650                        void (*func)(struct update_util_data *data, u64 time,
3651                                     unsigned int flags));
3652 void cpufreq_remove_update_util_hook(int cpu);
3653 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
3654
3655 #endif