]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/sched/core.c
Merge tag 'vfio-v4.18-rc1' of git://github.com/awilliam/linux-vfio
[linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  */
8 #include "sched.h"
9
10 #include <linux/kthread.h>
11 #include <linux/nospec.h>
12
13 #include <asm/switch_to.h>
14 #include <asm/tlb.h>
15
16 #include "../workqueue_internal.h"
17 #include "../smpboot.h"
18
19 #define CREATE_TRACE_POINTS
20 #include <trace/events/sched.h>
21
22 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
23
24 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(HAVE_JUMP_LABEL)
25 /*
26  * Debugging: various feature bits
27  *
28  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
29  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
30  * at compile time and compiler optimization based on features default.
31  */
32 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
33         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
34 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
35 #include "features.h"
36         0;
37 #undef SCHED_FEAT
38 #endif
39
40 /*
41  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
42  * Limited because this is done with IRQs disabled.
43  */
44 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
45
46 /*
47  * period over which we average the RT time consumption, measured
48  * in ms.
49  *
50  * default: 1s
51  */
52 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
53
54 /*
55  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
56  * default: 1s
57  */
58 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
59
60 __read_mostly int scheduler_running;
61
62 /*
63  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
64  * default: 0.95s
65  */
66 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
67
68 /*
69  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
70  */
71 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
72         __acquires(rq->lock)
73 {
74         struct rq *rq;
75
76         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
77
78         for (;;) {
79                 rq = task_rq(p);
80                 raw_spin_lock(&rq->lock);
81                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
82                         rq_pin_lock(rq, rf);
83                         return rq;
84                 }
85                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
86
87                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
88                         cpu_relax();
89         }
90 }
91
92 /*
93  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
94  */
95 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
96         __acquires(p->pi_lock)
97         __acquires(rq->lock)
98 {
99         struct rq *rq;
100
101         for (;;) {
102                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
103                 rq = task_rq(p);
104                 raw_spin_lock(&rq->lock);
105                 /*
106                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
107                  *
108                  *      ACQUIRE (rq->lock)
109                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
110                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
111                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
112                  *                                      [L] ->on_rq
113                  *      RELEASE (rq->lock)
114                  *
115                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock, the acquire of
116                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
117                  *
118                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock, the acquire will
119                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
120                  */
121                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
122                         rq_pin_lock(rq, rf);
123                         return rq;
124                 }
125                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
126                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
127
128                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
129                         cpu_relax();
130         }
131 }
132
133 /*
134  * RQ-clock updating methods:
135  */
136
137 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
138 {
139 /*
140  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
141  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
142  */
143 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
144         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
145 #endif
146 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
147         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
148
149         /*
150          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
151          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
152          * {soft,}irq region.
153          *
154          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
155          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
156          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
157          * monotonic.
158          *
159          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
160          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
161          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
162          * atomic ops.
163          */
164         if (irq_delta > delta)
165                 irq_delta = delta;
166
167         rq->prev_irq_time += irq_delta;
168         delta -= irq_delta;
169 #endif
170 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
171         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
172                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
173                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
174
175                 if (unlikely(steal > delta))
176                         steal = delta;
177
178                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
179                 delta -= steal;
180         }
181 #endif
182
183         rq->clock_task += delta;
184
185 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
186         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
187                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
188 #endif
189 }
190
191 void update_rq_clock(struct rq *rq)
192 {
193         s64 delta;
194
195         lockdep_assert_held(&rq->lock);
196
197         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
198                 return;
199
200 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
201         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
202                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
203         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
204 #endif
205
206         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
207         if (delta < 0)
208                 return;
209         rq->clock += delta;
210         update_rq_clock_task(rq, delta);
211 }
212
213
214 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
215 /*
216  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
217  */
218
219 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
220 {
221         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
222                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
223 }
224
225 /*
226  * High-resolution timer tick.
227  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
228  */
229 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
230 {
231         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
232         struct rq_flags rf;
233
234         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
235
236         rq_lock(rq, &rf);
237         update_rq_clock(rq);
238         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
239         rq_unlock(rq, &rf);
240
241         return HRTIMER_NORESTART;
242 }
243
244 #ifdef CONFIG_SMP
245
246 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
247 {
248         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
249
250         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
251 }
252
253 /*
254  * called from hardirq (IPI) context
255  */
256 static void __hrtick_start(void *arg)
257 {
258         struct rq *rq = arg;
259         struct rq_flags rf;
260
261         rq_lock(rq, &rf);
262         __hrtick_restart(rq);
263         rq->hrtick_csd_pending = 0;
264         rq_unlock(rq, &rf);
265 }
266
267 /*
268  * Called to set the hrtick timer state.
269  *
270  * called with rq->lock held and irqs disabled
271  */
272 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
273 {
274         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
275         ktime_t time;
276         s64 delta;
277
278         /*
279          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
280          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
281          */
282         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
283         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
284
285         hrtimer_set_expires(timer, time);
286
287         if (rq == this_rq()) {
288                 __hrtick_restart(rq);
289         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
290                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
291                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
292         }
293 }
294
295 #else
296 /*
297  * Called to set the hrtick timer state.
298  *
299  * called with rq->lock held and irqs disabled
300  */
301 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
302 {
303         /*
304          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
305          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
306          */
307         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
308         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
309                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
310 }
311 #endif /* CONFIG_SMP */
312
313 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
314 {
315 #ifdef CONFIG_SMP
316         rq->hrtick_csd_pending = 0;
317
318         rq->hrtick_csd.flags = 0;
319         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
320         rq->hrtick_csd.info = rq;
321 #endif
322
323         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
324         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
325 }
326 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
327 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
328 {
329 }
330
331 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
332 {
333 }
334 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
335
336 /*
337  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
338  */
339 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
340         ({                                                              \
341                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
342                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
343                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
344                                                                         \
345                 for (;;) {                                              \
346                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
347                         if (_old == _val)                               \
348                                 break;                                  \
349                         _val = _old;                                    \
350                 }                                                       \
351         _old;                                                           \
352 })
353
354 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
355 /*
356  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
357  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
358  * spurious IPIs.
359  */
360 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
361 {
362         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
363         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
364 }
365
366 /*
367  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
368  *
369  * If this returns true, then the idle task promises to call
370  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
371  */
372 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
373 {
374         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
375         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
376
377         for (;;) {
378                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
379                         return false;
380                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
381                         return true;
382                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
383                 if (old == val)
384                         break;
385                 val = old;
386         }
387         return true;
388 }
389
390 #else
391 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
392 {
393         set_tsk_need_resched(p);
394         return true;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
399 {
400         return false;
401 }
402 #endif
403 #endif
404
405 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
406 {
407         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
408
409         /*
410          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
411          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
412          * wakeup due to that.
413          *
414          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
415          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
416          */
417         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
418                 return;
419
420         get_task_struct(task);
421
422         /*
423          * The head is context local, there can be no concurrency.
424          */
425         *head->lastp = node;
426         head->lastp = &node->next;
427 }
428
429 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
430 {
431         struct wake_q_node *node = head->first;
432
433         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
434                 struct task_struct *task;
435
436                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
437                 BUG_ON(!task);
438                 /* Task can safely be re-inserted now: */
439                 node = node->next;
440                 task->wake_q.next = NULL;
441
442                 /*
443                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
444                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
445                  */
446                 wake_up_process(task);
447                 put_task_struct(task);
448         }
449 }
450
451 /*
452  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
453  *
454  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
455  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
456  * the target CPU.
457  */
458 void resched_curr(struct rq *rq)
459 {
460         struct task_struct *curr = rq->curr;
461         int cpu;
462
463         lockdep_assert_held(&rq->lock);
464
465         if (test_tsk_need_resched(curr))
466                 return;
467
468         cpu = cpu_of(rq);
469
470         if (cpu == smp_processor_id()) {
471                 set_tsk_need_resched(curr);
472                 set_preempt_need_resched();
473                 return;
474         }
475
476         if (set_nr_and_not_polling(curr))
477                 smp_send_reschedule(cpu);
478         else
479                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
480 }
481
482 void resched_cpu(int cpu)
483 {
484         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
485         unsigned long flags;
486
487         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
488         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
489                 resched_curr(rq);
490         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
491 }
492
493 #ifdef CONFIG_SMP
494 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
495 /*
496  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
497  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
498  *
499  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
500  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
501  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
502  */
503 int get_nohz_timer_target(void)
504 {
505         int i, cpu = smp_processor_id();
506         struct sched_domain *sd;
507
508         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
509                 return cpu;
510
511         rcu_read_lock();
512         for_each_domain(cpu, sd) {
513                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
514                         if (cpu == i)
515                                 continue;
516
517                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
518                                 cpu = i;
519                                 goto unlock;
520                         }
521                 }
522         }
523
524         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
525                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
526 unlock:
527         rcu_read_unlock();
528         return cpu;
529 }
530
531 /*
532  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
533  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
534  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
535  * idle system the next event might even be infinite time into the
536  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
537  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
538  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
539  * wheel for the next timer event.
540  */
541 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
542 {
543         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
544
545         if (cpu == smp_processor_id())
546                 return;
547
548         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
549                 smp_send_reschedule(cpu);
550         else
551                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
552 }
553
554 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
555 {
556         /*
557          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
558          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
559          * If needed we can still optimize that later with an
560          * empty IRQ.
561          */
562         if (cpu_is_offline(cpu))
563                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
564         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
565                 if (cpu != smp_processor_id() ||
566                     tick_nohz_tick_stopped())
567                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
568                 return true;
569         }
570
571         return false;
572 }
573
574 /*
575  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
576  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
577  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
578  */
579 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
580 {
581         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
582                 wake_up_idle_cpu(cpu);
583 }
584
585 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
586 {
587         int cpu = smp_processor_id();
588
589         if (!(atomic_read(nohz_flags(cpu)) & NOHZ_KICK_MASK))
590                 return false;
591
592         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
593                 return true;
594
595         /*
596          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
597          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
598          */
599         atomic_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
600         return false;
601 }
602
603 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
604
605 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
606 {
607         return false;
608 }
609
610 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
611
612 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
613 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
614 {
615         int fifo_nr_running;
616
617         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
618         if (rq->dl.dl_nr_running)
619                 return false;
620
621         /*
622          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
623          * actual RR behaviour.
624          */
625         if (rq->rt.rr_nr_running) {
626                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
627                         return true;
628                 else
629                         return false;
630         }
631
632         /*
633          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
634          * forced preemption between FIFO tasks.
635          */
636         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
637         if (fifo_nr_running)
638                 return true;
639
640         /*
641          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
642          * if there's more than one we need the tick for involuntary
643          * preemption.
644          */
645         if (rq->nr_running > 1)
646                 return false;
647
648         return true;
649 }
650 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
651
652 void sched_avg_update(struct rq *rq)
653 {
654         s64 period = sched_avg_period();
655
656         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
657                 /*
658                  * Inline assembly required to prevent the compiler
659                  * optimising this loop into a divmod call.
660                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
661                  */
662                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
663                 rq->age_stamp += period;
664                 rq->rt_avg /= 2;
665         }
666 }
667
668 #endif /* CONFIG_SMP */
669
670 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
671                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
672 /*
673  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
674  * node and @up when leaving it for the final time.
675  *
676  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
677  */
678 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
679                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
680 {
681         struct task_group *parent, *child;
682         int ret;
683
684         parent = from;
685
686 down:
687         ret = (*down)(parent, data);
688         if (ret)
689                 goto out;
690         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
691                 parent = child;
692                 goto down;
693
694 up:
695                 continue;
696         }
697         ret = (*up)(parent, data);
698         if (ret || parent == from)
699                 goto out;
700
701         child = parent;
702         parent = parent->parent;
703         if (parent)
704                 goto up;
705 out:
706         return ret;
707 }
708
709 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
710 {
711         return 0;
712 }
713 #endif
714
715 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
716 {
717         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
718         struct load_weight *load = &p->se.load;
719
720         /*
721          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
722          */
723         if (idle_policy(p->policy)) {
724                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
725                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
726                 return;
727         }
728
729         /*
730          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
731          * weight
732          */
733         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
734                 reweight_task(p, prio);
735         } else {
736                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
737                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
738         }
739 }
740
741 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
742 {
743         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
744                 update_rq_clock(rq);
745
746         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
747                 sched_info_queued(rq, p);
748
749         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
750 }
751
752 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
753 {
754         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
755                 update_rq_clock(rq);
756
757         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
758                 sched_info_dequeued(rq, p);
759
760         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
761 }
762
763 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         if (task_contributes_to_load(p))
766                 rq->nr_uninterruptible--;
767
768         enqueue_task(rq, p, flags);
769 }
770
771 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
772 {
773         if (task_contributes_to_load(p))
774                 rq->nr_uninterruptible++;
775
776         dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 /*
780  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
781  */
782 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
783 {
784         return p->static_prio;
785 }
786
787 /*
788  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
789  * without taking RT-inheritance into account. Might be
790  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
791  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
792  * estimator recalculates.
793  */
794 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
795 {
796         int prio;
797
798         if (task_has_dl_policy(p))
799                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
800         else if (task_has_rt_policy(p))
801                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
802         else
803                 prio = __normal_prio(p);
804         return prio;
805 }
806
807 /*
808  * Calculate the current priority, i.e. the priority
809  * taken into account by the scheduler. This value might
810  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
811  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
812  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
813  */
814 static int effective_prio(struct task_struct *p)
815 {
816         p->normal_prio = normal_prio(p);
817         /*
818          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
819          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
820          * to the normal priority:
821          */
822         if (!rt_prio(p->prio))
823                 return p->normal_prio;
824         return p->prio;
825 }
826
827 /**
828  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
829  * @p: the task in question.
830  *
831  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
832  */
833 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
834 {
835         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
836 }
837
838 /*
839  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
840  * use the balance_callback list if you want balancing.
841  *
842  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
843  * balance_callback().
844  */
845 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
846                                        const struct sched_class *prev_class,
847                                        int oldprio)
848 {
849         if (prev_class != p->sched_class) {
850                 if (prev_class->switched_from)
851                         prev_class->switched_from(rq, p);
852
853                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
854         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
855                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
856 }
857
858 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
859 {
860         const struct sched_class *class;
861
862         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
863                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
864         } else {
865                 for_each_class(class) {
866                         if (class == rq->curr->sched_class)
867                                 break;
868                         if (class == p->sched_class) {
869                                 resched_curr(rq);
870                                 break;
871                         }
872                 }
873         }
874
875         /*
876          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
877          * this case, we can save a useless back to back clock update.
878          */
879         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
880                 rq_clock_skip_update(rq);
881 }
882
883 #ifdef CONFIG_SMP
884
885 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
886 {
887         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
888                 return false;
889
890         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
891                 return false;
892
893         return true;
894 }
895
896 /*
897  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !actie && online CPUs, see
898  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
899  */
900 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
901 {
902         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
903                 return false;
904
905         if (is_per_cpu_kthread(p))
906                 return cpu_online(cpu);
907
908         return cpu_active(cpu);
909 }
910
911 /*
912  * This is how migration works:
913  *
914  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
915  *    stop_one_cpu().
916  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
917  *    off the CPU)
918  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
919  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
920  *    it and puts it into the right queue.
921  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
922  *    is done.
923  */
924
925 /*
926  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
927  *
928  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
929  */
930 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
931                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
932 {
933         lockdep_assert_held(&rq->lock);
934
935         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
936         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
937         set_task_cpu(p, new_cpu);
938         rq_unlock(rq, rf);
939
940         rq = cpu_rq(new_cpu);
941
942         rq_lock(rq, rf);
943         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
944         enqueue_task(rq, p, 0);
945         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
946         check_preempt_curr(rq, p, 0);
947
948         return rq;
949 }
950
951 struct migration_arg {
952         struct task_struct *task;
953         int dest_cpu;
954 };
955
956 /*
957  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
958  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
959  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
960  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
961  *
962  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
963  * as the task is no longer on this CPU.
964  */
965 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
966                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
967 {
968         /* Affinity changed (again). */
969         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
970                 return rq;
971
972         update_rq_clock(rq);
973         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
974
975         return rq;
976 }
977
978 /*
979  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
980  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
981  * 'pushing' onto another runqueue.
982  */
983 static int migration_cpu_stop(void *data)
984 {
985         struct migration_arg *arg = data;
986         struct task_struct *p = arg->task;
987         struct rq *rq = this_rq();
988         struct rq_flags rf;
989
990         /*
991          * The original target CPU might have gone down and we might
992          * be on another CPU but it doesn't matter.
993          */
994         local_irq_disable();
995         /*
996          * We need to explicitly wake pending tasks before running
997          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
998          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
999          */
1000         sched_ttwu_pending();
1001
1002         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1003         rq_lock(rq, &rf);
1004         /*
1005          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1006          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1007          * we're holding p->pi_lock.
1008          */
1009         if (task_rq(p) == rq) {
1010                 if (task_on_rq_queued(p))
1011                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
1012                 else
1013                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1014         }
1015         rq_unlock(rq, &rf);
1016         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1017
1018         local_irq_enable();
1019         return 0;
1020 }
1021
1022 /*
1023  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1024  * actually call this function.
1025  */
1026 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1027 {
1028         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1029         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1030 }
1031
1032 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1033 {
1034         struct rq *rq = task_rq(p);
1035         bool queued, running;
1036
1037         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1038
1039         queued = task_on_rq_queued(p);
1040         running = task_current(rq, p);
1041
1042         if (queued) {
1043                 /*
1044                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1045                  * holding rq->lock.
1046                  */
1047                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1048                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1049         }
1050         if (running)
1051                 put_prev_task(rq, p);
1052
1053         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1054
1055         if (queued)
1056                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1057         if (running)
1058                 set_curr_task(rq, p);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1063  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1064  * is removed from the allowed bitmask.
1065  *
1066  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1067  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1068  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1069  */
1070 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1071                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1072 {
1073         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1074         unsigned int dest_cpu;
1075         struct rq_flags rf;
1076         struct rq *rq;
1077         int ret = 0;
1078
1079         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1080         update_rq_clock(rq);
1081
1082         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1083                 /*
1084                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1085                  */
1086                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1087         }
1088
1089         /*
1090          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1091          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1092          */
1093         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1094                 ret = -EINVAL;
1095                 goto out;
1096         }
1097
1098         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1099                 goto out;
1100
1101         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1102                 ret = -EINVAL;
1103                 goto out;
1104         }
1105
1106         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1107
1108         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1109                 /*
1110                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1111                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1112                  */
1113                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1114                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1115                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1116         }
1117
1118         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1119         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1120                 goto out;
1121
1122         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1123         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1124                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1125                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1126                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1127                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1128                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1129                 return 0;
1130         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1131                 /*
1132                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1133                  * afterwards anyway.
1134                  */
1135                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1136         }
1137 out:
1138         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1139
1140         return ret;
1141 }
1142
1143 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1144 {
1145         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1146 }
1147 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1148
1149 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1150 {
1151 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1152         /*
1153          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1154          * ttwu() will sort out the placement.
1155          */
1156         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1157                         !p->on_rq);
1158
1159         /*
1160          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1161          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1162          * time relying on p->on_rq.
1163          */
1164         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1165                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1166                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1167
1168 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1169         /*
1170          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1171          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1172          *
1173          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1174          * see task_group().
1175          *
1176          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1177          * task_rq_lock().
1178          */
1179         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1180                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1181 #endif
1182         /*
1183          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1184          */
1185         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1186 #endif
1187
1188         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1189
1190         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1191                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1192                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1193                 p->se.nr_migrations++;
1194                 rseq_migrate(p);
1195                 perf_event_task_migrate(p);
1196         }
1197
1198         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1199 }
1200
1201 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1202 {
1203         if (task_on_rq_queued(p)) {
1204                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1205                 struct rq_flags srf, drf;
1206
1207                 src_rq = task_rq(p);
1208                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1209
1210                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1211                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1212
1213                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1214                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1215                 set_task_cpu(p, cpu);
1216                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1217                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1218                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1219
1220                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1221                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1222
1223         } else {
1224                 /*
1225                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1226                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1227                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1228                  */
1229                 p->wake_cpu = cpu;
1230         }
1231 }
1232
1233 struct migration_swap_arg {
1234         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1235         int src_cpu, dst_cpu;
1236 };
1237
1238 static int migrate_swap_stop(void *data)
1239 {
1240         struct migration_swap_arg *arg = data;
1241         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1242         int ret = -EAGAIN;
1243
1244         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1245                 return -EAGAIN;
1246
1247         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1248         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1249
1250         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1251                         &arg->dst_task->pi_lock);
1252         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1253
1254         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1255                 goto unlock;
1256
1257         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1258                 goto unlock;
1259
1260         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1261                 goto unlock;
1262
1263         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1264                 goto unlock;
1265
1266         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1267         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1268
1269         ret = 0;
1270
1271 unlock:
1272         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1273         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1274         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1275
1276         return ret;
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Cross migrate two tasks
1281  */
1282 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1283 {
1284         struct migration_swap_arg arg;
1285         int ret = -EINVAL;
1286
1287         arg = (struct migration_swap_arg){
1288                 .src_task = cur,
1289                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1290                 .dst_task = p,
1291                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1292         };
1293
1294         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1295                 goto out;
1296
1297         /*
1298          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1299          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1300          */
1301         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1302                 goto out;
1303
1304         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1305                 goto out;
1306
1307         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1308                 goto out;
1309
1310         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1311         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1312
1313 out:
1314         return ret;
1315 }
1316
1317 /*
1318  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1319  *
1320  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1321  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1322  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1323  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1324  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1325  * @p has remained unscheduled the whole time.
1326  *
1327  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1328  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1329  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1330  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1331  * waiting to become inactive.
1332  */
1333 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1334 {
1335         int running, queued;
1336         struct rq_flags rf;
1337         unsigned long ncsw;
1338         struct rq *rq;
1339
1340         for (;;) {
1341                 /*
1342                  * We do the initial early heuristics without holding
1343                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1344                  * the runqueue lock when things look like they will
1345                  * work out!
1346                  */
1347                 rq = task_rq(p);
1348
1349                 /*
1350                  * If the task is actively running on another CPU
1351                  * still, just relax and busy-wait without holding
1352                  * any locks.
1353                  *
1354                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1355                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1356                  * But we don't care, since "task_running()" will
1357                  * return false if the runqueue has changed and p
1358                  * is actually now running somewhere else!
1359                  */
1360                 while (task_running(rq, p)) {
1361                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1362                                 return 0;
1363                         cpu_relax();
1364                 }
1365
1366                 /*
1367                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1368                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1369                  * just go back and repeat.
1370                  */
1371                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1372                 trace_sched_wait_task(p);
1373                 running = task_running(rq, p);
1374                 queued = task_on_rq_queued(p);
1375                 ncsw = 0;
1376                 if (!match_state || p->state == match_state)
1377                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1378                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1379
1380                 /*
1381                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1382                  */
1383                 if (unlikely(!ncsw))
1384                         break;
1385
1386                 /*
1387                  * Was it really running after all now that we
1388                  * checked with the proper locks actually held?
1389                  *
1390                  * Oops. Go back and try again..
1391                  */
1392                 if (unlikely(running)) {
1393                         cpu_relax();
1394                         continue;
1395                 }
1396
1397                 /*
1398                  * It's not enough that it's not actively running,
1399                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1400                  * preempted!
1401                  *
1402                  * So if it was still runnable (but just not actively
1403                  * running right now), it's preempted, and we should
1404                  * yield - it could be a while.
1405                  */
1406                 if (unlikely(queued)) {
1407                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1408
1409                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1410                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1411                         continue;
1412                 }
1413
1414                 /*
1415                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1416                  * runnable, which means that it will never become
1417                  * running in the future either. We're all done!
1418                  */
1419                 break;
1420         }
1421
1422         return ncsw;
1423 }
1424
1425 /***
1426  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1427  * @p: the to-be-kicked thread
1428  *
1429  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1430  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1431  *
1432  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1433  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1434  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1435  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1436  * achieved as well.
1437  */
1438 void kick_process(struct task_struct *p)
1439 {
1440         int cpu;
1441
1442         preempt_disable();
1443         cpu = task_cpu(p);
1444         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1445                 smp_send_reschedule(cpu);
1446         preempt_enable();
1447 }
1448 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1449
1450 /*
1451  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1452  *
1453  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1454  *
1455  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1456  *
1457  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1458  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1459  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1460  *    see it.
1461  *
1462  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1463  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1464  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1465  *    off.
1466  *
1467  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1468  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1469  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1470  * to satisfy the above rules.
1471  */
1472 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1473 {
1474         int nid = cpu_to_node(cpu);
1475         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1476         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1477         int dest_cpu;
1478
1479         /*
1480          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1481          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1482          * select the CPU on the other node.
1483          */
1484         if (nid != -1) {
1485                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1486
1487                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1488                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1489                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1490                                 continue;
1491                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1492                                 return dest_cpu;
1493                 }
1494         }
1495
1496         for (;;) {
1497                 /* Any allowed, online CPU? */
1498                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1499                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1500                                 continue;
1501
1502                         goto out;
1503                 }
1504
1505                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1506                 switch (state) {
1507                 case cpuset:
1508                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1509                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1510                                 state = possible;
1511                                 break;
1512                         }
1513                         /* Fall-through */
1514                 case possible:
1515                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1516                         state = fail;
1517                         break;
1518
1519                 case fail:
1520                         BUG();
1521                         break;
1522                 }
1523         }
1524
1525 out:
1526         if (state != cpuset) {
1527                 /*
1528                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1529                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1530                  * leave kernel.
1531                  */
1532                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1533                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1534                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1535                 }
1536         }
1537
1538         return dest_cpu;
1539 }
1540
1541 /*
1542  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1543  */
1544 static inline
1545 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1546 {
1547         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1548
1549         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1550                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1551         else
1552                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1553
1554         /*
1555          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1556          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1557          * CPU.
1558          *
1559          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1560          *
1561          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1562          *   not worry about this generic constraint ]
1563          */
1564         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
1565                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1566
1567         return cpu;
1568 }
1569
1570 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1571 {
1572         s64 diff = sample - *avg;
1573         *avg += diff >> 3;
1574 }
1575
1576 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1577 {
1578         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1579         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1580
1581         if (stop) {
1582                 /*
1583                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1584                  * userspace knows about and won't get confused about.
1585                  *
1586                  * Also, it will make PI more or less work without too
1587                  * much confusion -- but then, stop work should not
1588                  * rely on PI working anyway.
1589                  */
1590                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1591
1592                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1593         }
1594
1595         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1596
1597         if (old_stop) {
1598                 /*
1599                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1600                  * it can die in pieces.
1601                  */
1602                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1603         }
1604 }
1605
1606 #else
1607
1608 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1609                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1610 {
1611         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1612 }
1613
1614 #endif /* CONFIG_SMP */
1615
1616 static void
1617 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1618 {
1619         struct rq *rq;
1620
1621         if (!schedstat_enabled())
1622                 return;
1623
1624         rq = this_rq();
1625
1626 #ifdef CONFIG_SMP
1627         if (cpu == rq->cpu) {
1628                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1629                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1630         } else {
1631                 struct sched_domain *sd;
1632
1633                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1634                 rcu_read_lock();
1635                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1636                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1637                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1638                                 break;
1639                         }
1640                 }
1641                 rcu_read_unlock();
1642         }
1643
1644         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1645                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1646 #endif /* CONFIG_SMP */
1647
1648         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1649         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1650
1651         if (wake_flags & WF_SYNC)
1652                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1653 }
1654
1655 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1656 {
1657         activate_task(rq, p, en_flags);
1658         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1659
1660         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1661         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1662                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1663 }
1664
1665 /*
1666  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1667  */
1668 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1669                            struct rq_flags *rf)
1670 {
1671         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1672         p->state = TASK_RUNNING;
1673         trace_sched_wakeup(p);
1674
1675 #ifdef CONFIG_SMP
1676         if (p->sched_class->task_woken) {
1677                 /*
1678                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1679                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1680                  */
1681                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1682                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1683                 rq_repin_lock(rq, rf);
1684         }
1685
1686         if (rq->idle_stamp) {
1687                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1688                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1689
1690                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1691
1692                 if (rq->avg_idle > max)
1693                         rq->avg_idle = max;
1694
1695                 rq->idle_stamp = 0;
1696         }
1697 #endif
1698 }
1699
1700 static void
1701 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1702                  struct rq_flags *rf)
1703 {
1704         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1705
1706         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1707
1708 #ifdef CONFIG_SMP
1709         if (p->sched_contributes_to_load)
1710                 rq->nr_uninterruptible--;
1711
1712         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1713                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1714 #endif
1715
1716         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1717         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1722  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1723  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1724  * the task is still ->on_rq.
1725  */
1726 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1727 {
1728         struct rq_flags rf;
1729         struct rq *rq;
1730         int ret = 0;
1731
1732         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1733         if (task_on_rq_queued(p)) {
1734                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1735                 update_rq_clock(rq);
1736                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1737                 ret = 1;
1738         }
1739         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1740
1741         return ret;
1742 }
1743
1744 #ifdef CONFIG_SMP
1745 void sched_ttwu_pending(void)
1746 {
1747         struct rq *rq = this_rq();
1748         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1749         struct task_struct *p, *t;
1750         struct rq_flags rf;
1751
1752         if (!llist)
1753                 return;
1754
1755         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1756         update_rq_clock(rq);
1757
1758         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1759                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1760
1761         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1762 }
1763
1764 void scheduler_ipi(void)
1765 {
1766         /*
1767          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1768          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1769          * this IPI.
1770          */
1771         preempt_fold_need_resched();
1772
1773         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1774                 return;
1775
1776         /*
1777          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1778          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1779          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1780          * we do call them.
1781          *
1782          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1783          * properly.
1784          *
1785          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1786          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1787          * somewhat pessimize the simple resched case.
1788          */
1789         irq_enter();
1790         sched_ttwu_pending();
1791
1792         /*
1793          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1794          */
1795         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1796                 this_rq()->idle_balance = 1;
1797                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1798         }
1799         irq_exit();
1800 }
1801
1802 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1803 {
1804         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1805
1806         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1807
1808         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1809                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1810                         smp_send_reschedule(cpu);
1811                 else
1812                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1813         }
1814 }
1815
1816 void wake_up_if_idle(int cpu)
1817 {
1818         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1819         struct rq_flags rf;
1820
1821         rcu_read_lock();
1822
1823         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1824                 goto out;
1825
1826         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1827                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1828         } else {
1829                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1830                 if (is_idle_task(rq->curr))
1831                         smp_send_reschedule(cpu);
1832                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1833                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1834         }
1835
1836 out:
1837         rcu_read_unlock();
1838 }
1839
1840 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1841 {
1842         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1843 }
1844 #endif /* CONFIG_SMP */
1845
1846 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1847 {
1848         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1849         struct rq_flags rf;
1850
1851 #if defined(CONFIG_SMP)
1852         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1853                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1854                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1855                 return;
1856         }
1857 #endif
1858
1859         rq_lock(rq, &rf);
1860         update_rq_clock(rq);
1861         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1862         rq_unlock(rq, &rf);
1863 }
1864
1865 /*
1866  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1867  *
1868  *  MIGRATION
1869  *
1870  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1871  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1872  * execution on its new CPU [c1].
1873  *
1874  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1875  *
1876  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1877  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1878  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1879  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1880  *
1881  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1882  * Note: we only require RCpc transitivity.
1883  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1884  *
1885  * Example:
1886  *
1887  *   CPU0            CPU1            CPU2
1888  *
1889  *   LOCK rq(0)->lock
1890  *   sched-out X
1891  *   sched-in Y
1892  *   UNLOCK rq(0)->lock
1893  *
1894  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1895  *                                   dequeue X
1896  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1897  *
1898  *                                   LOCK rq(1)->lock
1899  *                                   enqueue X
1900  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1901  *
1902  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1903  *                   sched-out Z
1904  *                   sched-in X
1905  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1906  *
1907  *
1908  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1909  *
1910  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1911  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1912  * chain to provide order. Instead we do:
1913  *
1914  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1915  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1916  *
1917  * Example:
1918  *
1919  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1920  *
1921  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1922  *   dequeue X
1923  *   sched-out X
1924  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1925  *
1926  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1927  *                    X->state = WAKING
1928  *                    set_task_cpu(X,2)
1929  *
1930  *                    LOCK rq(2)->lock
1931  *                    enqueue X
1932  *                    X->state = RUNNING
1933  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1934  *
1935  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1936  *                                          sched-out Z
1937  *                                          sched-in X
1938  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1939  *
1940  *                    UNLOCK X->pi_lock
1941  *   UNLOCK rq(0)->lock
1942  *
1943  *
1944  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1945  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1946  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1947  * its wakeup.
1948  *
1949  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1950  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1951  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1952  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1953  *
1954  */
1955
1956 /**
1957  * try_to_wake_up - wake up a thread
1958  * @p: the thread to be awakened
1959  * @state: the mask of task states that can be woken
1960  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1961  *
1962  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1963  *
1964  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1965  *
1966  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1967  * set_current_state().
1968  *
1969  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1970  *         %false otherwise.
1971  */
1972 static int
1973 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1974 {
1975         unsigned long flags;
1976         int cpu, success = 0;
1977
1978         /*
1979          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1980          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1981          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1982          * set_current_state() the waiting thread does.
1983          */
1984         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1985         smp_mb__after_spinlock();
1986         if (!(p->state & state))
1987                 goto out;
1988
1989         trace_sched_waking(p);
1990
1991         /* We're going to change ->state: */
1992         success = 1;
1993         cpu = task_cpu(p);
1994
1995         /*
1996          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1997          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1998          * in smp_cond_load_acquire() below.
1999          *
2000          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2001          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
2002          *       UNLOCK rq->lock  -----.
2003          *                              \
2004          *                               +---   RMB
2005          * schedule()                   /
2006          *       LOCK rq->lock    -----'
2007          *       UNLOCK rq->lock
2008          *
2009          * [task p]
2010          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
2011          *
2012          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
2013          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
2014          * current.
2015          */
2016         smp_rmb();
2017         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2018                 goto stat;
2019
2020 #ifdef CONFIG_SMP
2021         /*
2022          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2023          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2024          *
2025          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2026          * from the runqueue.
2027          *
2028          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2029          *      UNLOCK rq->lock
2030          *                      RMB
2031          *      LOCK   rq->lock
2032          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2033          *
2034          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2035          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2036          * task, the second putting it to sleep.
2037          */
2038         smp_rmb();
2039
2040         /*
2041          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2042          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2043          *
2044          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2045          *
2046          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2047          * their previous state and preserve Program Order.
2048          */
2049         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2050
2051         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2052         p->state = TASK_WAKING;
2053
2054         if (p->in_iowait) {
2055                 delayacct_blkio_end(p);
2056                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2057         }
2058
2059         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2060         if (task_cpu(p) != cpu) {
2061                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2062                 set_task_cpu(p, cpu);
2063         }
2064
2065 #else /* CONFIG_SMP */
2066
2067         if (p->in_iowait) {
2068                 delayacct_blkio_end(p);
2069                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2070         }
2071
2072 #endif /* CONFIG_SMP */
2073
2074         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2075 stat:
2076         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2077 out:
2078         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2079
2080         return success;
2081 }
2082
2083 /**
2084  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2085  * @p: the thread to be awakened
2086  * @rf: request-queue flags for pinning
2087  *
2088  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2089  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2090  * the current task.
2091  */
2092 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2093 {
2094         struct rq *rq = task_rq(p);
2095
2096         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2097             WARN_ON_ONCE(p == current))
2098                 return;
2099
2100         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2101
2102         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2103                 /*
2104                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2105                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2106                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2107                  * not yet picked a replacement task.
2108                  */
2109                 rq_unlock(rq, rf);
2110                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2111                 rq_relock(rq, rf);
2112         }
2113
2114         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2115                 goto out;
2116
2117         trace_sched_waking(p);
2118
2119         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2120                 if (p->in_iowait) {
2121                         delayacct_blkio_end(p);
2122                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2123                 }
2124                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2125         }
2126
2127         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2128         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2129 out:
2130         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2131 }
2132
2133 /**
2134  * wake_up_process - Wake up a specific process
2135  * @p: The process to be woken up.
2136  *
2137  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2138  * processes.
2139  *
2140  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2141  *
2142  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2143  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2144  */
2145 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2146 {
2147         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2148 }
2149 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2150
2151 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2152 {
2153         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2158  * p is forked by current.
2159  *
2160  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2161  */
2162 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2163 {
2164         p->on_rq                        = 0;
2165
2166         p->se.on_rq                     = 0;
2167         p->se.exec_start                = 0;
2168         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2169         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2170         p->se.nr_migrations             = 0;
2171         p->se.vruntime                  = 0;
2172         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2173
2174 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2175         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2176 #endif
2177
2178 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2179         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2180         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2181 #endif
2182
2183         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2184         init_dl_task_timer(&p->dl);
2185         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2186         __dl_clear_params(p);
2187
2188         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2189         p->rt.timeout           = 0;
2190         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2191         p->rt.on_rq             = 0;
2192         p->rt.on_list           = 0;
2193
2194 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2195         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2196 #endif
2197
2198         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2199 }
2200
2201 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2202
2203 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2204
2205 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2206 {
2207         if (enabled)
2208                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2209         else
2210                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2211 }
2212
2213 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2214 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2215                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2216 {
2217         struct ctl_table t;
2218         int err;
2219         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2220
2221         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2222                 return -EPERM;
2223
2224         t = *table;
2225         t.data = &state;
2226         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2227         if (err < 0)
2228                 return err;
2229         if (write)
2230                 set_numabalancing_state(state);
2231         return err;
2232 }
2233 #endif
2234 #endif
2235
2236 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2237
2238 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2239 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2240
2241 static void set_schedstats(bool enabled)
2242 {
2243         if (enabled)
2244                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2245         else
2246                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2247 }
2248
2249 void force_schedstat_enabled(void)
2250 {
2251         if (!schedstat_enabled()) {
2252                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2253                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2254         }
2255 }
2256
2257 static int __init setup_schedstats(char *str)
2258 {
2259         int ret = 0;
2260         if (!str)
2261                 goto out;
2262
2263         /*
2264          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2265          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2266          * variable so init_schedstats() can do it later.
2267          */
2268         if (!strcmp(str, "enable")) {
2269                 __sched_schedstats = true;
2270                 ret = 1;
2271         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2272                 __sched_schedstats = false;
2273                 ret = 1;
2274         }
2275 out:
2276         if (!ret)
2277                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2278
2279         return ret;
2280 }
2281 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2282
2283 static void __init init_schedstats(void)
2284 {
2285         set_schedstats(__sched_schedstats);
2286 }
2287
2288 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2289 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2290                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2291 {
2292         struct ctl_table t;
2293         int err;
2294         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2295
2296         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2297                 return -EPERM;
2298
2299         t = *table;
2300         t.data = &state;
2301         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2302         if (err < 0)
2303                 return err;
2304         if (write)
2305                 set_schedstats(state);
2306         return err;
2307 }
2308 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2309 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2310 static inline void init_schedstats(void) {}
2311 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2312
2313 /*
2314  * fork()/clone()-time setup:
2315  */
2316 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2317 {
2318         unsigned long flags;
2319         int cpu = get_cpu();
2320
2321         __sched_fork(clone_flags, p);
2322         /*
2323          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2324          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2325          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2326          */
2327         p->state = TASK_NEW;
2328
2329         /*
2330          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2331          */
2332         p->prio = current->normal_prio;
2333
2334         /*
2335          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2336          */
2337         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2338                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2339                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2340                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2341                         p->rt_priority = 0;
2342                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2343                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2344
2345                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2346                 set_load_weight(p, false);
2347
2348                 /*
2349                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2350                  * fulfilled its duty:
2351                  */
2352                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2353         }
2354
2355         if (dl_prio(p->prio)) {
2356                 put_cpu();
2357                 return -EAGAIN;
2358         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2359                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2360         } else {
2361                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2362         }
2363
2364         init_entity_runnable_average(&p->se);
2365
2366         /*
2367          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2368          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2369          * is ran before sched_fork().
2370          *
2371          * Silence PROVE_RCU.
2372          */
2373         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2374         /*
2375          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2376          * so use __set_task_cpu().
2377          */
2378         __set_task_cpu(p, cpu);
2379         if (p->sched_class->task_fork)
2380                 p->sched_class->task_fork(p);
2381         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2382
2383 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2384         if (likely(sched_info_on()))
2385                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2386 #endif
2387 #if defined(CONFIG_SMP)
2388         p->on_cpu = 0;
2389 #endif
2390         init_task_preempt_count(p);
2391 #ifdef CONFIG_SMP
2392         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2393         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2394 #endif
2395
2396         put_cpu();
2397         return 0;
2398 }
2399
2400 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2401 {
2402         if (runtime == RUNTIME_INF)
2403                 return BW_UNIT;
2404
2405         /*
2406          * Doing this here saves a lot of checks in all
2407          * the calling paths, and returning zero seems
2408          * safe for them anyway.
2409          */
2410         if (period == 0)
2411                 return 0;
2412
2413         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2414 }
2415
2416 /*
2417  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2418  *
2419  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2420  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2421  * on the runqueue and wakes it.
2422  */
2423 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2424 {
2425         struct rq_flags rf;
2426         struct rq *rq;
2427
2428         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2429         p->state = TASK_RUNNING;
2430 #ifdef CONFIG_SMP
2431         /*
2432          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2433          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2434          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2435          *
2436          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2437          * as we're not fully set-up yet.
2438          */
2439         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2440         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2441 #endif
2442         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2443         update_rq_clock(rq);
2444         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2445
2446         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2447         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2448         trace_sched_wakeup_new(p);
2449         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2450 #ifdef CONFIG_SMP
2451         if (p->sched_class->task_woken) {
2452                 /*
2453                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2454                  * drop it.
2455                  */
2456                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2457                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2458                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2459         }
2460 #endif
2461         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2462 }
2463
2464 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2465
2466 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2467
2468 void preempt_notifier_inc(void)
2469 {
2470         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2471 }
2472 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2473
2474 void preempt_notifier_dec(void)
2475 {
2476         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2477 }
2478 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2479
2480 /**
2481  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2482  * @notifier: notifier struct to register
2483  */
2484 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2485 {
2486         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2487                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2488
2489         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2490 }
2491 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2492
2493 /**
2494  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2495  * @notifier: notifier struct to unregister
2496  *
2497  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2498  */
2499 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2500 {
2501         hlist_del(&notifier->link);
2502 }
2503 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2504
2505 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2506 {
2507         struct preempt_notifier *notifier;
2508
2509         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2510                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2511 }
2512
2513 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2514 {
2515         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2516                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2517 }
2518
2519 static void
2520 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2521                                    struct task_struct *next)
2522 {
2523         struct preempt_notifier *notifier;
2524
2525         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2526                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2527 }
2528
2529 static __always_inline void
2530 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2531                                  struct task_struct *next)
2532 {
2533         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2534                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2535 }
2536
2537 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2538
2539 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2540 {
2541 }
2542
2543 static inline void
2544 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2545                                  struct task_struct *next)
2546 {
2547 }
2548
2549 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2550
2551 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2552 {
2553 #ifdef CONFIG_SMP
2554         /*
2555          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2556          * such that any running task will have this set.
2557          */
2558         next->on_cpu = 1;
2559 #endif
2560 }
2561
2562 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2563 {
2564 #ifdef CONFIG_SMP
2565         /*
2566          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2567          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2568          * finished.
2569          *
2570          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2571          * happen before this.
2572          *
2573          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2574          */
2575         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2576 #endif
2577 }
2578
2579 static inline void
2580 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2581 {
2582         /*
2583          * Since the runqueue lock will be released by the next
2584          * task (which is an invalid locking op but in the case
2585          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2586          * do an early lockdep release here:
2587          */
2588         rq_unpin_lock(rq, rf);
2589         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2590 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2591         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2592         rq->lock.owner = next;
2593 #endif
2594 }
2595
2596 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2597 {
2598         /*
2599          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2600          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2601          * prev into current:
2602          */
2603         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2604         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2605 }
2606
2607 /*
2608  * NOP if the arch has not defined these:
2609  */
2610
2611 #ifndef prepare_arch_switch
2612 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
2613 #endif
2614
2615 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
2616 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
2617 #endif
2618
2619 /**
2620  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2621  * @rq: the runqueue preparing to switch
2622  * @prev: the current task that is being switched out
2623  * @next: the task we are going to switch to.
2624  *
2625  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2626  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2627  * switch.
2628  *
2629  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2630  * hooks.
2631  */
2632 static inline void
2633 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2634                     struct task_struct *next)
2635 {
2636         sched_info_switch(rq, prev, next);
2637         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2638         rseq_preempt(prev);
2639         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2640         prepare_task(next);
2641         prepare_arch_switch(next);
2642 }
2643
2644 /**
2645  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2646  * @prev: the thread we just switched away from.
2647  *
2648  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2649  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2650  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2651  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2652  *
2653  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2654  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2655  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2656  * details.)
2657  *
2658  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2659  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2660  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2661  * because prev may have moved to another CPU.
2662  */
2663 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2664         __releases(rq->lock)
2665 {
2666         struct rq *rq = this_rq();
2667         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2668         long prev_state;
2669
2670         /*
2671          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2672          * because it left us after:
2673          *
2674          *      schedule()
2675          *        preempt_disable();                    // 1
2676          *        __schedule()
2677          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2678          *
2679          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2680          */
2681         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2682                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2683                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2684                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2685
2686         rq->prev_mm = NULL;
2687
2688         /*
2689          * A task struct has one reference for the use as "current".
2690          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2691          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2692          * the scheduled task must drop that reference.
2693          *
2694          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2695          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2696          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2697          * transition, resulting in a double drop.
2698          */
2699         prev_state = prev->state;
2700         vtime_task_switch(prev);
2701         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2702         finish_task(prev);
2703         finish_lock_switch(rq);
2704         finish_arch_post_lock_switch();
2705
2706         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2707         /*
2708          * When switching through a kernel thread, the loop in
2709          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2710          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2711          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2712          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2713          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2714          *
2715          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2716          *   provided by mmdrop(),
2717          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2718          */
2719         if (mm) {
2720                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2721                 mmdrop(mm);
2722         }
2723         if (unlikely(prev_state & (TASK_DEAD|TASK_PARKED))) {
2724                 switch (prev_state) {
2725                 case TASK_DEAD:
2726                         if (prev->sched_class->task_dead)
2727                                 prev->sched_class->task_dead(prev);
2728
2729                         /*
2730                          * Remove function-return probe instances associated with this
2731                          * task and put them back on the free list.
2732                          */
2733                         kprobe_flush_task(prev);
2734
2735                         /* Task is done with its stack. */
2736                         put_task_stack(prev);
2737
2738                         put_task_struct(prev);
2739                         break;
2740
2741                 case TASK_PARKED:
2742                         kthread_park_complete(prev);
2743                         break;
2744                 }
2745         }
2746
2747         tick_nohz_task_switch();
2748         return rq;
2749 }
2750
2751 #ifdef CONFIG_SMP
2752
2753 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2754 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2755 {
2756         struct callback_head *head, *next;
2757         void (*func)(struct rq *rq);
2758         unsigned long flags;
2759
2760         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2761         head = rq->balance_callback;
2762         rq->balance_callback = NULL;
2763         while (head) {
2764                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2765                 next = head->next;
2766                 head->next = NULL;
2767                 head = next;
2768
2769                 func(rq);
2770         }
2771         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2772 }
2773
2774 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2775 {
2776         if (unlikely(rq->balance_callback))
2777                 __balance_callback(rq);
2778 }
2779
2780 #else
2781
2782 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2783 {
2784 }
2785
2786 #endif
2787
2788 /**
2789  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2790  * @prev: the thread we just switched away from.
2791  */
2792 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2793         __releases(rq->lock)
2794 {
2795         struct rq *rq;
2796
2797         /*
2798          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2799          * finish_task_switch() for details.
2800          *
2801          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2802          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2803          * PREEMPT_COUNT kernels).
2804          */
2805
2806         rq = finish_task_switch(prev);
2807         balance_callback(rq);
2808         preempt_enable();
2809
2810         if (current->set_child_tid)
2811                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2812 }
2813
2814 /*
2815  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2816  */
2817 static __always_inline struct rq *
2818 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2819                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2820 {
2821         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2822
2823         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2824
2825         mm = next->mm;
2826         oldmm = prev->active_mm;
2827         /*
2828          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2829          * combine the page table reload and the switch backend into
2830          * one hypercall.
2831          */
2832         arch_start_context_switch(prev);
2833
2834         /*
2835          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2836          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2837          * Both of these contain the full memory barrier required by
2838          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2839          * user-space.
2840          */
2841         if (!mm) {
2842                 next->active_mm = oldmm;
2843                 mmgrab(oldmm);
2844                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2845         } else
2846                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2847
2848         if (!prev->mm) {
2849                 prev->active_mm = NULL;
2850                 rq->prev_mm = oldmm;
2851         }
2852
2853         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2854
2855         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2856
2857         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2858         switch_to(prev, next, prev);
2859         barrier();
2860
2861         return finish_task_switch(prev);
2862 }
2863
2864 /*
2865  * nr_running and nr_context_switches:
2866  *
2867  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2868  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2869  */
2870 unsigned long nr_running(void)
2871 {
2872         unsigned long i, sum = 0;
2873
2874         for_each_online_cpu(i)
2875                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2876
2877         return sum;
2878 }
2879
2880 /*
2881  * Check if only the current task is running on the CPU.
2882  *
2883  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2884  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2885  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2886  *
2887  * - from a non-preemptable section (of course)
2888  *
2889  * - from a thread that is bound to a single CPU
2890  *
2891  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2892  */
2893 bool single_task_running(void)
2894 {
2895         return raw_rq()->nr_running == 1;
2896 }
2897 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2898
2899 unsigned long long nr_context_switches(void)
2900 {
2901         int i;
2902         unsigned long long sum = 0;
2903
2904         for_each_possible_cpu(i)
2905                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2906
2907         return sum;
2908 }
2909
2910 /*
2911  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2912  *
2913  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2914  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2915  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2916  *
2917  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2918  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2919  * running and we'd not be idle.
2920  *
2921  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2922  * is broken.
2923  *
2924  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2925  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2926  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2927  * utilising both CPUs.
2928  *
2929  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2930  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2931  *
2932  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2933  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2934  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2935  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2936  *
2937  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2938  */
2939
2940 unsigned long nr_iowait(void)
2941 {
2942         unsigned long i, sum = 0;
2943
2944         for_each_possible_cpu(i)
2945                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2946
2947         return sum;
2948 }
2949
2950 /*
2951  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2952  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2953  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2954  * runnable.
2955  */
2956
2957 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2958 {
2959         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2960         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2961 }
2962
2963 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2964 {
2965         struct rq *rq = this_rq();
2966         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2967         *load = rq->load.weight;
2968 }
2969
2970 #ifdef CONFIG_SMP
2971
2972 /*
2973  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2974  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2975  */
2976 void sched_exec(void)
2977 {
2978         struct task_struct *p = current;
2979         unsigned long flags;
2980         int dest_cpu;
2981
2982         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2983         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2984         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2985                 goto unlock;
2986
2987         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2988                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2989
2990                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2991                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2992                 return;
2993         }
2994 unlock:
2995         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2996 }
2997
2998 #endif
2999
3000 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3001 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
3002
3003 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3004 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
3005
3006 /*
3007  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
3008  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
3009  * we observe a high rate of cache misses in practice.
3010  * Prefetching this data results in improved performance.
3011  */
3012 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
3013 {
3014 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3015         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
3016 #else
3017         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
3018 #endif
3019         prefetch(curr);
3020         prefetch(&curr->exec_start);
3021 }
3022
3023 /*
3024  * Return accounted runtime for the task.
3025  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3026  * pending runtime that have not been accounted yet.
3027  */
3028 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3029 {
3030         struct rq_flags rf;
3031         struct rq *rq;
3032         u64 ns;
3033
3034 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3035         /*
3036          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
3037          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3038          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3039          *
3040          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3041          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3042          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3043          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3044          * been accounted, so we're correct here as well.
3045          */
3046         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3047                 return p->se.sum_exec_runtime;
3048 #endif
3049
3050         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3051         /*
3052          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3053          * project cycles that may never be accounted to this
3054          * thread, breaking clock_gettime().
3055          */
3056         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3057                 prefetch_curr_exec_start(p);
3058                 update_rq_clock(rq);
3059                 p->sched_class->update_curr(rq);
3060         }
3061         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3062         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3063
3064         return ns;
3065 }
3066
3067 /*
3068  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3069  * We call it with interrupts disabled.
3070  */
3071 void scheduler_tick(void)
3072 {
3073         int cpu = smp_processor_id();
3074         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3075         struct task_struct *curr = rq->curr;
3076         struct rq_flags rf;
3077
3078         sched_clock_tick();
3079
3080         rq_lock(rq, &rf);
3081
3082         update_rq_clock(rq);
3083         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3084         cpu_load_update_active(rq);
3085         calc_global_load_tick(rq);
3086
3087         rq_unlock(rq, &rf);
3088
3089         perf_event_task_tick();
3090
3091 #ifdef CONFIG_SMP
3092         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3093         trigger_load_balance(rq);
3094 #endif
3095 }
3096
3097 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3098
3099 struct tick_work {
3100         int                     cpu;
3101         struct delayed_work     work;
3102 };
3103
3104 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3105
3106 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3107 {
3108         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3109         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3110         int cpu = twork->cpu;
3111         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3112         struct rq_flags rf;
3113
3114         /*
3115          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3116          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3117          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3118          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3119          * of when exactly it is running.
3120          */
3121         if (!idle_cpu(cpu) && tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu)) {
3122                 struct task_struct *curr;
3123                 u64 delta;
3124
3125                 rq_lock_irq(rq, &rf);
3126                 update_rq_clock(rq);
3127                 curr = rq->curr;
3128                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3129
3130                 /*
3131                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
3132                  * amount of time.
3133                  */
3134                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3135                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3136                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3137         }
3138
3139         /*
3140          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3141          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3142          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.
3143          */
3144         queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3145 }
3146
3147 static void sched_tick_start(int cpu)
3148 {
3149         struct tick_work *twork;
3150
3151         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3152                 return;
3153
3154         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3155
3156         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3157         twork->cpu = cpu;
3158         INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3159         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3160 }
3161
3162 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3163 static void sched_tick_stop(int cpu)
3164 {
3165         struct tick_work *twork;
3166
3167         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3168                 return;
3169
3170         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3171
3172         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3173         cancel_delayed_work_sync(&twork->work);
3174 }
3175 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3176
3177 int __init sched_tick_offload_init(void)
3178 {
3179         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3180         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3181
3182         return 0;
3183 }
3184
3185 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3186 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3187 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3188 #endif
3189
3190 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3191                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3192 /*
3193  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3194  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3195  */
3196 static inline void preempt_latency_start(int val)
3197 {
3198         if (preempt_count() == val) {
3199                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3200 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3201                 current->preempt_disable_ip = ip;
3202 #endif
3203                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3204         }
3205 }
3206
3207 void preempt_count_add(int val)
3208 {
3209 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3210         /*
3211          * Underflow?
3212          */
3213         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3214                 return;
3215 #endif
3216         __preempt_count_add(val);
3217 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3218         /*
3219          * Spinlock count overflowing soon?
3220          */
3221         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3222                                 PREEMPT_MASK - 10);
3223 #endif
3224         preempt_latency_start(val);
3225 }
3226 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3227 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3228
3229 /*
3230  * If the value passed in equals to the current preempt count
3231  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3232  */
3233 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3234 {
3235         if (preempt_count() == val)
3236                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3237 }
3238
3239 void preempt_count_sub(int val)
3240 {
3241 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3242         /*
3243          * Underflow?
3244          */
3245         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3246                 return;
3247         /*
3248          * Is the spinlock portion underflowing?
3249          */
3250         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3251                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3252                 return;
3253 #endif
3254
3255         preempt_latency_stop(val);
3256         __preempt_count_sub(val);
3257 }
3258 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3259 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3260
3261 #else
3262 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3263 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3264 #endif
3265
3266 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3267 {
3268 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3269         return p->preempt_disable_ip;
3270 #else
3271         return 0;
3272 #endif
3273 }
3274
3275 /*
3276  * Print scheduling while atomic bug:
3277  */
3278 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3279 {
3280         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3281         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3282
3283         if (oops_in_progress)
3284                 return;
3285
3286         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3287                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3288
3289         debug_show_held_locks(prev);
3290         print_modules();
3291         if (irqs_disabled())
3292                 print_irqtrace_events(prev);
3293         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3294             && in_atomic_preempt_off()) {
3295                 pr_err("Preemption disabled at:");
3296                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3297                 pr_cont("\n");
3298         }
3299         if (panic_on_warn)
3300                 panic("scheduling while atomic\n");
3301
3302         dump_stack();
3303         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3304 }
3305
3306 /*
3307  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3308  */
3309 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3310 {
3311 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3312         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3313                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3314 #endif
3315
3316         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3317                 __schedule_bug(prev);
3318                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3319         }
3320         rcu_sleep_check();
3321
3322         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3323
3324         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3325 }
3326
3327 /*
3328  * Pick up the highest-prio task:
3329  */
3330 static inline struct task_struct *
3331 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3332 {
3333         const struct sched_class *class;
3334         struct task_struct *p;
3335
3336         /*
3337          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3338          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3339          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3340          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3341          */
3342         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3343                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3344                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3345
3346                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3347                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3348                         goto again;
3349
3350                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3351                 if (unlikely(!p))
3352                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3353
3354                 return p;
3355         }
3356
3357 again:
3358         for_each_class(class) {
3359                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3360                 if (p) {
3361                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3362                                 goto again;
3363                         return p;
3364                 }
3365         }
3366
3367         /* The idle class should always have a runnable task: */
3368         BUG();
3369 }
3370
3371 /*
3372  * __schedule() is the main scheduler function.
3373  *
3374  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3375  *
3376  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3377  *
3378  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3379  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3380  *
3381  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3382  *      interrupt handler scheduler_tick().
3383  *
3384  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3385  *      task to the run-queue and that's it.
3386  *
3387  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3388  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3389  *      called on the nearest possible occasion:
3390  *
3391  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3392  *
3393  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3394  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3395  *           spin_unlock()!)
3396  *
3397  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3398  *           preemptible context
3399  *
3400  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3401  *         then at the next:
3402  *
3403  *          - cond_resched() call
3404  *          - explicit schedule() call
3405  *          - return from syscall or exception to user-space
3406  *          - return from interrupt-handler to user-space
3407  *
3408  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3409  */
3410 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3411 {
3412         struct task_struct *prev, *next;
3413         unsigned long *switch_count;
3414         struct rq_flags rf;
3415         struct rq *rq;
3416         int cpu;
3417
3418         cpu = smp_processor_id();
3419         rq = cpu_rq(cpu);
3420         prev = rq->curr;
3421
3422         schedule_debug(prev);
3423
3424         if (sched_feat(HRTICK))
3425                 hrtick_clear(rq);
3426
3427         local_irq_disable();
3428         rcu_note_context_switch(preempt);
3429
3430         /*
3431          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3432          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3433          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3434          *
3435          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3436          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3437          */
3438         rq_lock(rq, &rf);
3439         smp_mb__after_spinlock();
3440
3441         /* Promote REQ to ACT */
3442         rq->clock_update_flags <<= 1;
3443         update_rq_clock(rq);
3444
3445         switch_count = &prev->nivcsw;
3446         if (!preempt && prev->state) {
3447                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3448                         prev->state = TASK_RUNNING;
3449                 } else {
3450                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3451                         prev->on_rq = 0;
3452
3453                         if (prev->in_iowait) {
3454                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3455                                 delayacct_blkio_start();
3456                         }
3457
3458                         /*
3459                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3460                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3461                          * concurrency.
3462                          */
3463                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3464                                 struct task_struct *to_wakeup;
3465
3466                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3467                                 if (to_wakeup)
3468                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3469                         }
3470                 }
3471                 switch_count = &prev->nvcsw;
3472         }
3473
3474         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3475         clear_tsk_need_resched(prev);
3476         clear_preempt_need_resched();
3477
3478         if (likely(prev != next)) {
3479                 rq->nr_switches++;
3480                 rq->curr = next;
3481                 /*
3482                  * The membarrier system call requires each architecture
3483                  * to have a full memory barrier after updating
3484                  * rq->curr, before returning to user-space.
3485                  *
3486                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3487                  * various architectures:
3488                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3489                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3490                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3491                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3492                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3493                  *   is a RELEASE barrier),
3494                  */
3495                 ++*switch_count;
3496
3497                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3498
3499                 /* Also unlocks the rq: */
3500                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3501         } else {
3502                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3503                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3504         }
3505
3506         balance_callback(rq);
3507 }
3508
3509 void __noreturn do_task_dead(void)
3510 {
3511         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3512         set_special_state(TASK_DEAD);
3513
3514         /* Tell freezer to ignore us: */
3515         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3516
3517         __schedule(false);
3518         BUG();
3519
3520         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3521         for (;;)
3522                 cpu_relax();
3523 }
3524
3525 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3526 {
3527         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3528                 return;
3529         /*
3530          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3531          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3532          */
3533         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3534                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3535 }
3536
3537 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3538 {
3539         struct task_struct *tsk = current;
3540
3541         sched_submit_work(tsk);
3542         do {
3543                 preempt_disable();
3544                 __schedule(false);
3545                 sched_preempt_enable_no_resched();
3546         } while (need_resched());
3547 }
3548 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3549
3550 /*
3551  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3552  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3553  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3554  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3555  * (schedule out non-voluntarily).
3556  *
3557  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3558  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3559  */
3560 void __sched schedule_idle(void)
3561 {
3562         /*
3563          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3564          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3565          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3566          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3567          * TASK_RUNNING state.
3568          */
3569         WARN_ON_ONCE(current->state);
3570         do {
3571                 __schedule(false);
3572         } while (need_resched());
3573 }
3574
3575 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3576 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3577 {
3578         /*
3579          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3580          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3581          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3582          * we find a better solution.
3583          *
3584          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3585          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3586          * too frequently to make sense yet.
3587          */
3588         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3589         schedule();
3590         exception_exit(prev_state);
3591 }
3592 #endif
3593
3594 /**
3595  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3596  *
3597  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3598  */
3599 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3600 {
3601         sched_preempt_enable_no_resched();
3602         schedule();
3603         preempt_disable();
3604 }
3605
3606 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3607 {
3608         do {
3609                 /*
3610                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3611                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3612                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3613                  * by the function tracer will call this function again and
3614                  * cause infinite recursion.
3615                  *
3616                  * Preemption must be disabled here before the function
3617                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3618                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3619                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3620                  * which can also be traced by the function tracer.
3621                  */
3622                 preempt_disable_notrace();
3623                 preempt_latency_start(1);
3624                 __schedule(true);
3625                 preempt_latency_stop(1);
3626                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3627
3628                 /*
3629                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3630                  * between schedule and now.
3631                  */
3632         } while (need_resched());
3633 }
3634
3635 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3636 /*
3637  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3638  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3639  * occur there and call schedule directly.
3640  */
3641 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3642 {
3643         /*
3644          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3645          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3646          */
3647         if (likely(!preemptible()))
3648                 return;
3649
3650         preempt_schedule_common();
3651 }
3652 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3653 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3654
3655 /**
3656  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3657  *
3658  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3659  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3660  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3661  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3662  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3663  * to be called when the system is still in usermode.
3664  *
3665  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3666  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3667  * calling the scheduler.
3668  */
3669 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3670 {
3671         enum ctx_state prev_ctx;
3672
3673         if (likely(!preemptible()))
3674                 return;
3675
3676         do {
3677                 /*
3678                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3679                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3680                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3681                  * by the function tracer will call this function again and
3682                  * cause infinite recursion.
3683                  *
3684                  * Preemption must be disabled here before the function
3685                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3686                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3687                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3688                  * which can also be traced by the function tracer.
3689                  */
3690                 preempt_disable_notrace();
3691                 preempt_latency_start(1);
3692                 /*
3693                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3694                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3695                  * an infinite recursion.
3696                  */
3697                 prev_ctx = exception_enter();
3698                 __schedule(true);
3699                 exception_exit(prev_ctx);
3700
3701                 preempt_latency_stop(1);
3702                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3703         } while (need_resched());
3704 }
3705 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3706
3707 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3708
3709 /*
3710  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3711  * off of irq context.
3712  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3713  * protect us against recursive calling from irq.
3714  */
3715 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3716 {
3717         enum ctx_state prev_state;
3718
3719         /* Catch callers which need to be fixed */
3720         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3721
3722         prev_state = exception_enter();
3723
3724         do {
3725                 preempt_disable();
3726                 local_irq_enable();
3727                 __schedule(true);
3728                 local_irq_disable();
3729                 sched_preempt_enable_no_resched();
3730         } while (need_resched());
3731
3732         exception_exit(prev_state);
3733 }
3734
3735 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3736                           void *key)
3737 {
3738         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3739 }
3740 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3741
3742 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3743
3744 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3745 {
3746         if (pi_task)
3747                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3748
3749         return prio;
3750 }
3751
3752 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3753 {
3754         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3755
3756         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3757 }
3758
3759 /*
3760  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3761  * @p: task to boost
3762  * @pi_task: donor task
3763  *
3764  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3765  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3766  *
3767  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3768  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3769  */
3770 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3771 {
3772         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3773                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3774         const struct sched_class *prev_class;
3775         struct rq_flags rf;
3776         struct rq *rq;
3777
3778         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3779         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3780
3781         /*
3782          * If nothing changed; bail early.
3783          */
3784         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3785                 return;
3786
3787         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3788         update_rq_clock(rq);
3789         /*
3790          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3791          * either lock.
3792          *
3793          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3794          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3795          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3796          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3797          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3798          */
3799         p->pi_top_task = pi_task;
3800
3801         /*
3802          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3803          */
3804         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3805                 goto out_unlock;
3806
3807         /*
3808          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3809          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3810          *
3811          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3812          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3813          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3814          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3815          * with interrupts disabled and will complete the lock
3816          * protected section without being interrupted. So there is no
3817          * real need to boost.
3818          */
3819         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3820                 WARN_ON(p != rq->curr);
3821                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3822                 goto out_unlock;
3823         }
3824
3825         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3826         oldprio = p->prio;
3827
3828         if (oldprio == prio)
3829                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3830
3831         prev_class = p->sched_class;
3832         queued = task_on_rq_queued(p);
3833         running = task_current(rq, p);
3834         if (queued)
3835                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3836         if (running)
3837                 put_prev_task(rq, p);
3838
3839         /*
3840          * Boosting condition are:
3841          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3842          *      --> -dl task blocks on mutex A
3843          *
3844          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3845          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3846          *          running task
3847          */
3848         if (dl_prio(prio)) {
3849                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3850                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3851                         p->dl.dl_boosted = 1;
3852                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3853                 } else
3854                         p->dl.dl_boosted = 0;
3855                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3856         } else if (rt_prio(prio)) {
3857                 if (dl_prio(oldprio))
3858                         p->dl.dl_boosted = 0;
3859                 if (oldprio < prio)
3860                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3861                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3862         } else {
3863                 if (dl_prio(oldprio))
3864                         p->dl.dl_boosted = 0;
3865                 if (rt_prio(oldprio))
3866                         p->rt.timeout = 0;
3867                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3868         }
3869
3870         p->prio = prio;
3871
3872         if (queued)
3873                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3874         if (running)
3875                 set_curr_task(rq, p);
3876
3877         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3878 out_unlock:
3879         /* Avoid rq from going away on us: */
3880         preempt_disable();
3881         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3882
3883         balance_callback(rq);
3884         preempt_enable();
3885 }
3886 #else
3887 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3888 {
3889         return prio;
3890 }
3891 #endif
3892
3893 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3894 {
3895         bool queued, running;
3896         int old_prio, delta;
3897         struct rq_flags rf;
3898         struct rq *rq;
3899
3900         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3901                 return;
3902         /*
3903          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3904          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3905          */
3906         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3907         update_rq_clock(rq);
3908
3909         /*
3910          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3911          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3912          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3913          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3914          */
3915         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3916                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3917                 goto out_unlock;
3918         }
3919         queued = task_on_rq_queued(p);
3920         running = task_current(rq, p);
3921         if (queued)
3922                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3923         if (running)
3924                 put_prev_task(rq, p);
3925
3926         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3927         set_load_weight(p, true);
3928         old_prio = p->prio;
3929         p->prio = effective_prio(p);
3930         delta = p->prio - old_prio;
3931
3932         if (queued) {
3933                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3934                 /*
3935                  * If the task increased its priority or is running and
3936                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3937                  */
3938                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3939                         resched_curr(rq);
3940         }
3941         if (running)
3942                 set_curr_task(rq, p);
3943 out_unlock:
3944         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3945 }
3946 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3947
3948 /*
3949  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3950  * @p: task
3951  * @nice: nice value
3952  */
3953 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3954 {
3955         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3956         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3957
3958         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3959                 capable(CAP_SYS_NICE));
3960 }
3961
3962 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3963
3964 /*
3965  * sys_nice - change the priority of the current process.
3966  * @increment: priority increment
3967  *
3968  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3969  * does similar things.
3970  */
3971 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3972 {
3973         long nice, retval;
3974
3975         /*
3976          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3977          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3978          * and we have a single winner.
3979          */
3980         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3981         nice = task_nice(current) + increment;
3982
3983         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3984         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3985                 return -EPERM;
3986
3987         retval = security_task_setnice(current, nice);
3988         if (retval)
3989                 return retval;
3990
3991         set_user_nice(current, nice);
3992         return 0;
3993 }
3994
3995 #endif
3996
3997 /**
3998  * task_prio - return the priority value of a given task.
3999  * @p: the task in question.
4000  *
4001  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
4002  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4003  * around 0, value goes from -16 to +15.
4004  */
4005 int task_prio(const struct task_struct *p)
4006 {
4007         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4008 }
4009
4010 /**
4011  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
4012  * @cpu: the processor in question.
4013  *
4014  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4015  */
4016 int idle_cpu(int cpu)
4017 {
4018         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4019
4020         if (rq->curr != rq->idle)
4021                 return 0;
4022
4023         if (rq->nr_running)
4024                 return 0;
4025
4026 #ifdef CONFIG_SMP
4027         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4028                 return 0;
4029 #endif
4030
4031         return 1;
4032 }
4033
4034 /**
4035  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4036  * @cpu: the CPU in question.
4037  *
4038  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4039  */
4040 int available_idle_cpu(int cpu)
4041 {
4042         if (!idle_cpu(cpu))
4043                 return 0;
4044
4045         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4046                 return 0;
4047
4048         return 1;
4049 }
4050
4051 /**
4052  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4053  * @cpu: the processor in question.
4054  *
4055  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4056  */
4057 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4058 {
4059         return cpu_rq(cpu)->idle;
4060 }
4061
4062 /**
4063  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4064  * @pid: the pid in question.
4065  *
4066  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4067  */
4068 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4069 {
4070         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4071 }
4072
4073 /*
4074  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4075  * it calls know not to change it.
4076  */
4077 #define SETPARAM_POLICY -1
4078
4079 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4080                 const struct sched_attr *attr)
4081 {
4082         int policy = attr->sched_policy;
4083
4084         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4085                 policy = p->policy;
4086
4087         p->policy = policy;
4088
4089         if (dl_policy(policy))
4090                 __setparam_dl(p, attr);
4091         else if (fair_policy(policy))
4092                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4093
4094         /*
4095          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4096          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4097          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4098          */
4099         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4100         p->normal_prio = normal_prio(p);
4101         set_load_weight(p, true);
4102 }
4103
4104 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4105 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4106                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4107 {
4108         __setscheduler_params(p, attr);
4109
4110         /*
4111          * Keep a potential priority boosting if called from
4112          * sched_setscheduler().
4113          */
4114         p->prio = normal_prio(p);
4115         if (keep_boost)
4116                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4117
4118         if (dl_prio(p->prio))
4119                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4120         else if (rt_prio(p->prio))
4121                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4122         else
4123                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4124 }
4125
4126 /*
4127  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4128  */
4129 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4130 {
4131         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4132         bool match;
4133
4134         rcu_read_lock();
4135         pcred = __task_cred(p);
4136         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4137                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4138         rcu_read_unlock();
4139         return match;
4140 }
4141
4142 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4143                                 const struct sched_attr *attr,
4144                                 bool user, bool pi)
4145 {
4146         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4147                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4148         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4149         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4150         const struct sched_class *prev_class;
4151         struct rq_flags rf;
4152         int reset_on_fork;
4153         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4154         struct rq *rq;
4155
4156         /* The pi code expects interrupts enabled */
4157         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4158 recheck:
4159         /* Double check policy once rq lock held: */
4160         if (policy < 0) {
4161                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4162                 policy = oldpolicy = p->policy;
4163         } else {
4164                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4165
4166                 if (!valid_policy(policy))
4167                         return -EINVAL;
4168         }
4169
4170         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4171                 return -EINVAL;
4172
4173         /*
4174          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4175          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4176          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4177          */
4178         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4179             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4180                 return -EINVAL;
4181         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4182             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4183                 return -EINVAL;
4184
4185         /*
4186          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4187          */
4188         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4189                 if (fair_policy(policy)) {
4190                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4191                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4192                                 return -EPERM;
4193                 }
4194
4195                 if (rt_policy(policy)) {
4196                         unsigned long rlim_rtprio =
4197                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4198
4199                         /* Can't set/change the rt policy: */
4200                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4201                                 return -EPERM;
4202
4203                         /* Can't increase priority: */
4204                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4205                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4206                                 return -EPERM;
4207                 }
4208
4209                  /*
4210                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4211                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4212                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4213                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4214                   */
4215                 if (dl_policy(policy))
4216                         return -EPERM;
4217
4218                 /*
4219                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4220                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4221                  */
4222                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4223                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4224                                 return -EPERM;
4225                 }
4226
4227                 /* Can't change other user's priorities: */
4228                 if (!check_same_owner(p))
4229                         return -EPERM;
4230
4231                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4232                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4233                         return -EPERM;
4234         }
4235
4236         if (user) {
4237                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4238                         return -EINVAL;
4239
4240                 retval = security_task_setscheduler(p);
4241                 if (retval)
4242                         return retval;
4243         }
4244
4245         /*
4246          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4247          * changing the priority of the task:
4248          *
4249          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4250          * runqueue lock must be held.
4251          */
4252         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4253         update_rq_clock(rq);
4254
4255         /*
4256          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4257          */
4258         if (p == rq->stop) {
4259                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4260                 return -EINVAL;
4261         }
4262
4263         /*
4264          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4265          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4266          */
4267         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4268                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4269                         goto change;
4270                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4271                         goto change;
4272                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4273                         goto change;
4274
4275                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4276                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4277                 return 0;
4278         }
4279 change:
4280
4281         if (user) {
4282 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4283                 /*
4284                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4285                  * assigned.
4286                  */
4287                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4288                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4289                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4290                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4291                         return -EPERM;
4292                 }
4293 #endif
4294 #ifdef CONFIG_SMP
4295                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4296                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4297                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4298
4299                         /*
4300                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4301                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4302                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4303                          */
4304                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4305                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4306                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4307                                 return -EPERM;
4308                         }
4309                 }
4310 #endif
4311         }
4312
4313         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4314         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4315                 policy = oldpolicy = -1;
4316                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4317                 goto recheck;
4318         }
4319
4320         /*
4321          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4322          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4323          * is available.
4324          */
4325         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4326                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4327                 return -EBUSY;
4328         }
4329
4330         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4331         oldprio = p->prio;
4332
4333         if (pi) {
4334                 /*
4335                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4336                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4337                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4338                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4339                  * itself.
4340                  */
4341                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4342                 if (new_effective_prio == oldprio)
4343                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4344         }
4345
4346         queued = task_on_rq_queued(p);
4347         running = task_current(rq, p);
4348         if (queued)
4349                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4350         if (running)
4351                 put_prev_task(rq, p);
4352
4353         prev_class = p->sched_class;
4354         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4355
4356         if (queued) {
4357                 /*
4358                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4359                  * increased (user space view).
4360                  */
4361                 if (oldprio < p->prio)
4362                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4363
4364                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4365         }
4366         if (running)
4367                 set_curr_task(rq, p);
4368
4369         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4370
4371         /* Avoid rq from going away on us: */
4372         preempt_disable();
4373         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4374
4375         if (pi)
4376                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4377
4378         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4379         balance_callback(rq);
4380         preempt_enable();
4381
4382         return 0;
4383 }
4384
4385 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4386                                const struct sched_param *param, bool check)
4387 {
4388         struct sched_attr attr = {
4389                 .sched_policy   = policy,
4390                 .sched_priority = param->sched_priority,
4391                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4392         };
4393
4394         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4395         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4396                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4397                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4398                 attr.sched_policy = policy;
4399         }
4400
4401         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4402 }
4403 /**
4404  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4405  * @p: the task in question.
4406  * @policy: new policy.
4407  * @param: structure containing the new RT priority.
4408  *
4409  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4410  *
4411  * NOTE that the task may be already dead.
4412  */
4413 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4414                        const struct sched_param *param)
4415 {
4416         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4417 }
4418 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4419
4420 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4421 {
4422         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4423 }
4424 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4425
4426 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4427 {
4428         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4429 }
4430
4431 /**
4432  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4433  * @p: the task in question.
4434  * @policy: new policy.
4435  * @param: structure containing the new RT priority.
4436  *
4437  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4438  * current context has permission.  For example, this is needed in
4439  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4440  * but our caller might not have that capability.
4441  *
4442  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4443  */
4444 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4445                                const struct sched_param *param)
4446 {
4447         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4448 }
4449 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4450
4451 static int
4452 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4453 {
4454         struct sched_param lparam;
4455         struct task_struct *p;
4456         int retval;
4457
4458         if (!param || pid < 0)
4459                 return -EINVAL;
4460         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4461                 return -EFAULT;
4462
4463         rcu_read_lock();
4464         retval = -ESRCH;
4465         p = find_process_by_pid(pid);
4466         if (p != NULL)
4467                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4468         rcu_read_unlock();
4469
4470         return retval;
4471 }
4472
4473 /*
4474  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4475  */
4476 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4477 {
4478         u32 size;
4479         int ret;
4480
4481         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4482                 return -EFAULT;
4483
4484         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4485         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4486
4487         ret = get_user(size, &uattr->size);
4488         if (ret)
4489                 return ret;
4490
4491         /* Bail out on silly large: */
4492         if (size > PAGE_SIZE)
4493                 goto err_size;
4494
4495         /* ABI compatibility quirk: */
4496         if (!size)
4497                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4498
4499         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4500                 goto err_size;
4501
4502         /*
4503          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4504          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4505          * user-space does not rely on any kernel feature
4506          * extensions we dont know about yet.
4507          */
4508         if (size > sizeof(*attr)) {
4509                 unsigned char __user *addr;
4510                 unsigned char __user *end;
4511                 unsigned char val;
4512
4513                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4514                 end  = (void __user *)uattr + size;
4515
4516                 for (; addr < end; addr++) {
4517                         ret = get_user(val, addr);
4518                         if (ret)
4519                                 return ret;
4520                         if (val)
4521                                 goto err_size;
4522                 }
4523                 size = sizeof(*attr);
4524         }
4525
4526         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4527         if (ret)
4528                 return -EFAULT;
4529
4530         /*
4531          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4532          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4533          */
4534         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4535
4536         return 0;
4537
4538 err_size:
4539         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4540         return -E2BIG;
4541 }
4542
4543 /**
4544  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4545  * @pid: the pid in question.
4546  * @policy: new policy.
4547  * @param: structure containing the new RT priority.
4548  *
4549  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4550  */
4551 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4552 {
4553         if (policy < 0)
4554                 return -EINVAL;
4555
4556         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4557 }
4558
4559 /**
4560  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4561  * @pid: the pid in question.
4562  * @param: structure containing the new RT priority.
4563  *
4564  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4565  */
4566 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4567 {
4568         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4569 }
4570
4571 /**
4572  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4573  * @pid: the pid in question.
4574  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4575  * @flags: for future extension.
4576  */
4577 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4578                                unsigned int, flags)
4579 {
4580         struct sched_attr attr;
4581         struct task_struct *p;
4582         int retval;
4583
4584         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4585                 return -EINVAL;
4586
4587         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4588         if (retval)
4589                 return retval;
4590
4591         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4592                 return -EINVAL;
4593
4594         rcu_read_lock();
4595         retval = -ESRCH;
4596         p = find_process_by_pid(pid);
4597         if (p != NULL)
4598                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4599         rcu_read_unlock();
4600
4601         return retval;
4602 }
4603
4604 /**
4605  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4606  * @pid: the pid in question.
4607  *
4608  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4609  * code.
4610  */
4611 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4612 {
4613         struct task_struct *p;
4614         int retval;
4615
4616         if (pid < 0)
4617                 return -EINVAL;
4618
4619         retval = -ESRCH;
4620         rcu_read_lock();
4621         p = find_process_by_pid(pid);
4622         if (p) {
4623                 retval = security_task_getscheduler(p);
4624                 if (!retval)
4625                         retval = p->policy
4626                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4627         }
4628         rcu_read_unlock();
4629         return retval;
4630 }
4631
4632 /**
4633  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4634  * @pid: the pid in question.
4635  * @param: structure containing the RT priority.
4636  *
4637  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4638  * code.
4639  */
4640 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4641 {
4642         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4643         struct task_struct *p;
4644         int retval;
4645
4646         if (!param || pid < 0)
4647                 return -EINVAL;
4648
4649         rcu_read_lock();
4650         p = find_process_by_pid(pid);
4651         retval = -ESRCH;
4652         if (!p)
4653                 goto out_unlock;
4654
4655         retval = security_task_getscheduler(p);
4656         if (retval)
4657                 goto out_unlock;
4658
4659         if (task_has_rt_policy(p))
4660                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4661         rcu_read_unlock();
4662
4663         /*
4664          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4665          */
4666         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4667
4668         return retval;
4669
4670 out_unlock:
4671         rcu_read_unlock();
4672         return retval;
4673 }
4674
4675 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4676                            struct sched_attr *attr,
4677                            unsigned int usize)
4678 {
4679         int ret;
4680
4681         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4682                 return -EFAULT;
4683
4684         /*
4685          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4686          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4687          * user-space does not get uncomplete information.
4688          */
4689         if (usize < sizeof(*attr)) {
4690                 unsigned char *addr;
4691                 unsigned char *end;
4692
4693                 addr = (void *)attr + usize;
4694                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4695
4696                 for (; addr < end; addr++) {
4697                         if (*addr)
4698                                 return -EFBIG;
4699                 }
4700
4701                 attr->size = usize;
4702         }
4703
4704         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4705         if (ret)
4706                 return -EFAULT;
4707
4708         return 0;
4709 }
4710
4711 /**
4712  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4713  * @pid: the pid in question.
4714  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4715  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4716  * @flags: for future extension.
4717  */
4718 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4719                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4720 {
4721         struct sched_attr attr = {
4722                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4723         };
4724         struct task_struct *p;
4725         int retval;
4726
4727         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4728             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4729                 return -EINVAL;
4730
4731         rcu_read_lock();
4732         p = find_process_by_pid(pid);
4733         retval = -ESRCH;
4734         if (!p)
4735                 goto out_unlock;
4736
4737         retval = security_task_getscheduler(p);
4738         if (retval)
4739                 goto out_unlock;
4740
4741         attr.sched_policy = p->policy;
4742         if (p->sched_reset_on_fork)
4743                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4744         if (task_has_dl_policy(p))
4745                 __getparam_dl(p, &attr);
4746         else if (task_has_rt_policy(p))
4747                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4748         else
4749                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4750
4751         rcu_read_unlock();
4752
4753         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4754         return retval;
4755
4756 out_unlock:
4757         rcu_read_unlock();
4758         return retval;
4759 }
4760
4761 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4762 {
4763         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4764         struct task_struct *p;
4765         int retval;
4766
4767         rcu_read_lock();
4768
4769         p = find_process_by_pid(pid);
4770         if (!p) {
4771                 rcu_read_unlock();
4772                 return -ESRCH;
4773         }
4774
4775         /* Prevent p going away */
4776         get_task_struct(p);
4777         rcu_read_unlock();
4778
4779         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4780                 retval = -EINVAL;
4781                 goto out_put_task;
4782         }
4783         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4784                 retval = -ENOMEM;
4785                 goto out_put_task;
4786         }
4787         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4788                 retval = -ENOMEM;
4789                 goto out_free_cpus_allowed;
4790         }
4791         retval = -EPERM;
4792         if (!check_same_owner(p)) {
4793                 rcu_read_lock();
4794                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4795                         rcu_read_unlock();
4796                         goto out_free_new_mask;
4797                 }
4798                 rcu_read_unlock();
4799         }
4800
4801         retval = security_task_setscheduler(p);
4802         if (retval)
4803                 goto out_free_new_mask;
4804
4805
4806         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4807         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4808
4809         /*
4810          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4811          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4812          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4813          * root_domain.
4814          */
4815 #ifdef CONFIG_SMP
4816         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4817                 rcu_read_lock();
4818                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4819                         retval = -EBUSY;
4820                         rcu_read_unlock();
4821                         goto out_free_new_mask;
4822                 }
4823                 rcu_read_unlock();
4824         }
4825 #endif
4826 again:
4827         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4828
4829         if (!retval) {
4830                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4831                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4832                         /*
4833                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4834                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4835                          * cpuset's cpus_allowed
4836                          */
4837                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4838                         goto again;
4839                 }
4840         }
4841 out_free_new_mask:
4842         free_cpumask_var(new_mask);
4843 out_free_cpus_allowed:
4844         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4845 out_put_task:
4846         put_task_struct(p);
4847         return retval;
4848 }
4849
4850 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4851                              struct cpumask *new_mask)
4852 {
4853         if (len < cpumask_size())
4854                 cpumask_clear(new_mask);
4855         else if (len > cpumask_size())
4856                 len = cpumask_size();
4857
4858         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4859 }
4860
4861 /**
4862  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4863  * @pid: pid of the process
4864  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4865  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4866  *
4867  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4868  */
4869 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4870                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4871 {
4872         cpumask_var_t new_mask;
4873         int retval;
4874
4875         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4876                 return -ENOMEM;
4877
4878         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4879         if (retval == 0)
4880                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4881         free_cpumask_var(new_mask);
4882         return retval;
4883 }
4884
4885 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4886 {
4887         struct task_struct *p;
4888         unsigned long flags;
4889         int retval;
4890
4891         rcu_read_lock();
4892
4893         retval = -ESRCH;
4894         p = find_process_by_pid(pid);
4895         if (!p)
4896                 goto out_unlock;
4897
4898         retval = security_task_getscheduler(p);
4899         if (retval)
4900                 goto out_unlock;
4901
4902         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4903         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4904         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4905
4906 out_unlock:
4907         rcu_read_unlock();
4908
4909         return retval;
4910 }
4911
4912 /**
4913  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4914  * @pid: pid of the process
4915  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4916  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4917  *
4918  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4919  * error code otherwise.
4920  */
4921 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4922                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4923 {
4924         int ret;
4925         cpumask_var_t mask;
4926
4927         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4928                 return -EINVAL;
4929         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4930                 return -EINVAL;
4931
4932         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4933                 return -ENOMEM;
4934
4935         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4936         if (ret == 0) {
4937                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4938
4939                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4940                         ret = -EFAULT;
4941                 else
4942                         ret = retlen;
4943         }
4944         free_cpumask_var(mask);
4945
4946         return ret;
4947 }
4948
4949 /**
4950  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4951  *
4952  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4953  * other threads running on this CPU then this function will return.
4954  *
4955  * Return: 0.
4956  */
4957 static void do_sched_yield(void)
4958 {
4959         struct rq_flags rf;
4960         struct rq *rq;
4961
4962         local_irq_disable();
4963         rq = this_rq();
4964         rq_lock(rq, &rf);
4965
4966         schedstat_inc(rq->yld_count);
4967         current->sched_class->yield_task(rq);
4968
4969         /*
4970          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4971          * no need to preempt or enable interrupts:
4972          */
4973         preempt_disable();
4974         rq_unlock(rq, &rf);
4975         sched_preempt_enable_no_resched();
4976
4977         schedule();
4978 }
4979
4980 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4981 {
4982         do_sched_yield();
4983         return 0;
4984 }
4985
4986 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4987 int __sched _cond_resched(void)
4988 {
4989         if (should_resched(0)) {
4990                 preempt_schedule_common();
4991                 return 1;
4992         }
4993         rcu_all_qs();
4994         return 0;
4995 }
4996 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4997 #endif
4998
4999 /*
5000  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5001  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5002  *
5003  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5004  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5005  * spin_unlock(), once by hand).
5006  */
5007 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5008 {
5009         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
5010         int ret = 0;
5011
5012         lockdep_assert_held(lock);
5013
5014         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5015                 spin_unlock(lock);
5016                 if (resched)
5017                         preempt_schedule_common();
5018                 else
5019                         cpu_relax();
5020                 ret = 1;
5021                 spin_lock(lock);
5022         }
5023         return ret;
5024 }
5025 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5026
5027 /**
5028  * yield - yield the current processor to other threads.
5029  *
5030  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5031  *
5032  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5033  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5034  * it, its already broken.
5035  *
5036  * Typical broken usage is:
5037  *
5038  * while (!event)
5039  *      yield();
5040  *
5041  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5042  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5043  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5044  *
5045  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5046  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5047  * If you still want to use yield(), do not!
5048  */
5049 void __sched yield(void)
5050 {
5051         set_current_state(TASK_RUNNING);
5052         do_sched_yield();
5053 }
5054 EXPORT_SYMBOL(yield);
5055
5056 /**
5057  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5058  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5059  * processor it's on.
5060  * @p: target task
5061  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5062  *
5063  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5064  * can't go away on us before we can do any checks.
5065  *
5066  * Return:
5067  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5068  *      false (0) if we failed to boost the target.
5069  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5070  */
5071 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5072 {
5073         struct task_struct *curr = current;
5074         struct rq *rq, *p_rq;
5075         unsigned long flags;
5076         int yielded = 0;
5077
5078         local_irq_save(flags);
5079         rq = this_rq();
5080
5081 again:
5082         p_rq = task_rq(p);
5083         /*
5084          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5085          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5086          */
5087         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5088                 yielded = -ESRCH;
5089                 goto out_irq;
5090         }
5091
5092         double_rq_lock(rq, p_rq);
5093         if (task_rq(p) != p_rq) {
5094                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5095                 goto again;
5096         }
5097
5098         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5099                 goto out_unlock;
5100
5101         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5102                 goto out_unlock;
5103
5104         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5105                 goto out_unlock;
5106
5107         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5108         if (yielded) {
5109                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5110                 /*
5111                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5112                  * fairness.
5113                  */
5114                 if (preempt && rq != p_rq)
5115                         resched_curr(p_rq);
5116         }
5117
5118 out_unlock:
5119         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5120 out_irq:
5121         local_irq_restore(flags);
5122
5123         if (yielded > 0)
5124                 schedule();
5125
5126         return yielded;
5127 }
5128 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5129
5130 int io_schedule_prepare(void)
5131 {
5132         int old_iowait = current->in_iowait;
5133
5134         current->in_iowait = 1;
5135         blk_schedule_flush_plug(current);
5136
5137         return old_iowait;
5138 }
5139
5140 void io_schedule_finish(int token)
5141 {
5142         current->in_iowait = token;
5143 }
5144
5145 /*
5146  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5147  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5148  */
5149 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5150 {
5151         int token;
5152         long ret;
5153
5154         token = io_schedule_prepare();
5155         ret = schedule_timeout(timeout);
5156         io_schedule_finish(token);
5157
5158         return ret;
5159 }
5160 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5161
5162 void io_schedule(void)
5163 {
5164         int token;
5165
5166         token = io_schedule_prepare();
5167         schedule();
5168         io_schedule_finish(token);
5169 }
5170 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5171
5172 /**
5173  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5174  * @policy: scheduling class.
5175  *
5176  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5177  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5178  * On failure, a negative error code is returned.
5179  */
5180 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5181 {
5182         int ret = -EINVAL;
5183
5184         switch (policy) {
5185         case SCHED_FIFO:
5186         case SCHED_RR:
5187                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5188                 break;
5189         case SCHED_DEADLINE:
5190         case SCHED_NORMAL:
5191         case SCHED_BATCH:
5192         case SCHED_IDLE:
5193                 ret = 0;
5194                 break;
5195         }
5196         return ret;
5197 }
5198
5199 /**
5200  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5201  * @policy: scheduling class.
5202  *
5203  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5204  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5205  * On failure, a negative error code is returned.
5206  */
5207 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5208 {
5209         int ret = -EINVAL;
5210
5211         switch (policy) {
5212         case SCHED_FIFO:
5213         case SCHED_RR:
5214                 ret = 1;
5215                 break;
5216         case SCHED_DEADLINE:
5217         case SCHED_NORMAL:
5218         case SCHED_BATCH:
5219         case SCHED_IDLE:
5220                 ret = 0;
5221         }
5222         return ret;
5223 }
5224
5225 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5226 {
5227         struct task_struct *p;
5228         unsigned int time_slice;
5229         struct rq_flags rf;
5230         struct rq *rq;
5231         int retval;
5232
5233         if (pid < 0)
5234                 return -EINVAL;
5235
5236         retval = -ESRCH;
5237         rcu_read_lock();
5238         p = find_process_by_pid(pid);
5239         if (!p)
5240                 goto out_unlock;
5241
5242         retval = security_task_getscheduler(p);
5243         if (retval)
5244                 goto out_unlock;
5245
5246         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5247         time_slice = 0;
5248         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5249                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5250         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5251
5252         rcu_read_unlock();
5253         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5254         return 0;
5255
5256 out_unlock:
5257         rcu_read_unlock();
5258         return retval;
5259 }
5260
5261 /**
5262  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5263  * @pid: pid of the process.
5264  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5265  *
5266  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5267  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5268  *
5269  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5270  * an error code.
5271  */
5272 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5273                 struct timespec __user *, interval)
5274 {
5275         struct timespec64 t;
5276         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5277
5278         if (retval == 0)
5279                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5280
5281         return retval;
5282 }
5283
5284 #ifdef CONFIG_COMPAT
5285 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5286                        compat_pid_t, pid,
5287                        struct compat_timespec __user *, interval)
5288 {
5289         struct timespec64 t;
5290         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5291
5292         if (retval == 0)
5293                 retval = compat_put_timespec64(&t, interval);
5294         return retval;
5295 }
5296 #endif
5297
5298 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5299 {
5300         unsigned long free = 0;
5301         int ppid;
5302
5303         if (!try_get_task_stack(p))
5304                 return;
5305
5306         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5307
5308         if (p->state == TASK_RUNNING)
5309                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5310 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5311         free = stack_not_used(p);
5312 #endif
5313         ppid = 0;
5314         rcu_read_lock();
5315         if (pid_alive(p))
5316                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5317         rcu_read_unlock();
5318         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5319                 task_pid_nr(p), ppid,
5320                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5321
5322         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5323         show_stack(p, NULL);
5324         put_task_stack(p);
5325 }
5326 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5327
5328 static inline bool
5329 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5330 {
5331         /* no filter, everything matches */
5332         if (!state_filter)
5333                 return true;
5334
5335         /* filter, but doesn't match */
5336         if (!(p->state & state_filter))
5337                 return false;
5338
5339         /*
5340          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5341          * TASK_KILLABLE).
5342          */
5343         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5344                 return false;
5345
5346         return true;
5347 }
5348
5349
5350 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5351 {
5352         struct task_struct *g, *p;
5353
5354 #if BITS_PER_LONG == 32
5355         printk(KERN_INFO
5356                 "  task                PC stack   pid father\n");
5357 #else
5358         printk(KERN_INFO
5359                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5360 #endif
5361         rcu_read_lock();
5362         for_each_process_thread(g, p) {
5363                 /*
5364                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5365                  * console might take a lot of time:
5366                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5367                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5368                  * an IPI.
5369                  */
5370                 touch_nmi_watchdog();
5371                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5372                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5373                         sched_show_task(p);
5374         }
5375
5376 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5377         if (!state_filter)
5378                 sysrq_sched_debug_show();
5379 #endif
5380         rcu_read_unlock();
5381         /*
5382          * Only show locks if all tasks are dumped:
5383          */
5384         if (!state_filter)
5385                 debug_show_all_locks();
5386 }
5387
5388 /**
5389  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5390  * @idle: task in question
5391  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5392  *
5393  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5394  * flag, to make booting more robust.
5395  */
5396 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5397 {
5398         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5399         unsigned long flags;
5400
5401         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5402         raw_spin_lock(&rq->lock);
5403
5404         __sched_fork(0, idle);
5405         idle->state = TASK_RUNNING;
5406         idle->se.exec_start = sched_clock();
5407         idle->flags |= PF_IDLE;
5408
5409         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5410
5411 #ifdef CONFIG_SMP
5412         /*
5413          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5414          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5415          *
5416          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5417          */
5418         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5419 #endif
5420         /*
5421          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5422          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5423          * lockdep check in task_group() will fail.
5424          *
5425          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5426          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5427          *
5428          * Silence PROVE_RCU
5429          */
5430         rcu_read_lock();
5431         __set_task_cpu(idle, cpu);
5432         rcu_read_unlock();
5433
5434         rq->curr = rq->idle = idle;
5435         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5436 #ifdef CONFIG_SMP
5437         idle->on_cpu = 1;
5438 #endif
5439         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5440         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5441
5442         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5443         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5444
5445         /*
5446          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5447          */
5448         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5449         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5450         vtime_init_idle(idle, cpu);
5451 #ifdef CONFIG_SMP
5452         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5453 #endif
5454 }
5455
5456 #ifdef CONFIG_SMP
5457
5458 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5459                               const struct cpumask *trial)
5460 {
5461         int ret = 1;
5462
5463         if (!cpumask_weight(cur))
5464                 return ret;
5465
5466         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5467
5468         return ret;
5469 }
5470
5471 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5472                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5473 {
5474         int ret = 0;
5475
5476         /*
5477          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5478          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5479          * affinity and isolating such threads by their set of
5480          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5481          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5482          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5483          * before cpus_allowed may be changed.
5484          */
5485         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5486                 ret = -EINVAL;
5487                 goto out;
5488         }
5489
5490         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5491                                               cs_cpus_allowed))
5492                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5493
5494 out:
5495         return ret;
5496 }
5497
5498 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5499
5500 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5501 /* Migrate current task p to target_cpu */
5502 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5503 {
5504         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5505         int curr_cpu = task_cpu(p);
5506
5507         if (curr_cpu == target_cpu)
5508                 return 0;
5509
5510         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5511                 return -EINVAL;
5512
5513         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5514
5515         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5516         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5517 }
5518
5519 /*
5520  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5521  * tasks on the runqueues
5522  */
5523 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5524 {
5525         bool queued, running;
5526         struct rq_flags rf;
5527         struct rq *rq;
5528
5529         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5530         queued = task_on_rq_queued(p);
5531         running = task_current(rq, p);
5532
5533         if (queued)
5534                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5535         if (running)
5536                 put_prev_task(rq, p);
5537
5538         p->numa_preferred_nid = nid;
5539
5540         if (queued)
5541                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5542         if (running)
5543                 set_curr_task(rq, p);
5544         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5545 }
5546 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5547
5548 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5549 /*
5550  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5551  * offline.
5552  */
5553 void idle_task_exit(void)
5554 {
5555         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5556
5557         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5558
5559         if (mm != &init_mm) {
5560                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5561                 current->active_mm = &init_mm;
5562                 finish_arch_post_lock_switch();
5563         }
5564         mmdrop(mm);
5565 }
5566
5567 /*
5568  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5569  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5570  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5571  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5572  * calculation.
5573  *
5574  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5575  */
5576 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5577 {
5578         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5579         if (delta)
5580                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5581 }
5582
5583 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5584 {
5585 }
5586
5587 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5588         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5589 };
5590
5591 static struct task_struct fake_task = {
5592         /*
5593          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5594          */
5595         .prio = MAX_PRIO + 1,
5596         .sched_class = &fake_sched_class,
5597 };
5598
5599 /*
5600  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5601  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5602  *
5603  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5604  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5605  * because of lock validation efforts.
5606  */
5607 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5608 {
5609         struct rq *rq = dead_rq;
5610         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5611         struct rq_flags orf = *rf;
5612         int dest_cpu;
5613
5614         /*
5615          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5616          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5617          *
5618          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5619          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5620          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5621          * done here.
5622          */
5623         rq->stop = NULL;
5624
5625         /*
5626          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5627          * class method both need to have an up-to-date
5628          * value of rq->clock[_task]
5629          */
5630         update_rq_clock(rq);
5631
5632         for (;;) {
5633                 /*
5634                  * There's this thread running, bail when that's the only
5635                  * remaining thread:
5636                  */
5637                 if (rq->nr_running == 1)
5638                         break;
5639
5640                 /*
5641                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5642                  */
5643                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5644                 BUG_ON(!next);
5645                 put_prev_task(rq, next);
5646
5647                 /*
5648                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5649                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5650                  * stabilizes the mask.
5651                  *
5652                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5653                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5654                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5655                  */
5656                 rq_unlock(rq, rf);
5657                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5658                 rq_relock(rq, rf);
5659
5660                 /*
5661                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5662                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5663                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5664                  */
5665                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5666                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5667                         continue;
5668                 }
5669
5670                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5671                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5672                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5673                 if (rq != dead_rq) {
5674                         rq_unlock(rq, rf);
5675                         rq = dead_rq;
5676                         *rf = orf;
5677                         rq_relock(rq, rf);
5678                 }
5679                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5680         }
5681
5682         rq->stop = stop;
5683 }
5684 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5685
5686 void set_rq_online(struct rq *rq)
5687 {
5688         if (!rq->online) {
5689                 const struct sched_class *class;
5690
5691                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5692                 rq->online = 1;
5693
5694                 for_each_class(class) {
5695                         if (class->rq_online)
5696                                 class->rq_online(rq);
5697                 }
5698         }
5699 }
5700
5701 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5702 {
5703         if (rq->online) {
5704                 const struct sched_class *class;
5705
5706                 for_each_class(class) {
5707                         if (class->rq_offline)
5708                                 class->rq_offline(rq);
5709                 }
5710
5711                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5712                 rq->online = 0;
5713         }
5714 }
5715
5716 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5717 {
5718         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5719
5720         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5721 }
5722
5723 /*
5724  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5725  */
5726 static int num_cpus_frozen;
5727
5728 /*
5729  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5730  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5731  * around partition_sched_domains().
5732  *
5733  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5734  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5735  */
5736 static void cpuset_cpu_active(void)
5737 {
5738         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5739                 /*
5740                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5741                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5742                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5743                  * domain, ignoring cpusets.
5744                  */
5745                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5746                 if (--num_cpus_frozen)
5747                         return;
5748                 /*
5749                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5750                  * restore the original sched domains by considering the
5751                  * cpuset configurations.
5752                  */
5753                 cpuset_force_rebuild();
5754         }
5755         cpuset_update_active_cpus();
5756 }
5757
5758 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5759 {
5760         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5761                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5762                         return -EBUSY;
5763                 cpuset_update_active_cpus();
5764         } else {
5765                 num_cpus_frozen++;
5766                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5767         }
5768         return 0;
5769 }
5770
5771 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5772 {
5773         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5774         struct rq_flags rf;
5775
5776         set_cpu_active(cpu, true);
5777
5778         if (sched_smp_initialized) {
5779                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5780                 cpuset_cpu_active();
5781         }
5782
5783         /*
5784          * Put the rq online, if not already. This happens:
5785          *
5786          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5787          *    after all CPUs have been brought up.
5788          *
5789          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5790          *    domains.
5791          */
5792         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5793         if (rq->rd) {
5794                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5795                 set_rq_online(rq);
5796         }
5797         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5798
5799         update_max_interval();
5800
5801         return 0;
5802 }
5803
5804 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5805 {
5806         int ret;
5807
5808         set_cpu_active(cpu, false);
5809         /*
5810          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5811          * users of this state to go away such that all new such users will
5812          * observe it.
5813          *
5814          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5815          */
5816         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5817
5818         if (!sched_smp_initialized)
5819                 return 0;
5820
5821         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5822         if (ret) {
5823                 set_cpu_active(cpu, true);
5824                 return ret;
5825         }
5826         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5827         return 0;
5828 }
5829
5830 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5831 {
5832         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5833
5834         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5835         update_max_interval();
5836 }
5837
5838 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5839 {
5840         set_cpu_rq_start_time(cpu);
5841         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5842         sched_tick_start(cpu);
5843         return 0;
5844 }
5845
5846 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5847 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5848 {
5849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5850         struct rq_flags rf;
5851
5852         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5853         sched_ttwu_pending();
5854         sched_tick_stop(cpu);
5855
5856         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5857         if (rq->rd) {
5858                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5859                 set_rq_offline(rq);
5860         }
5861         migrate_tasks(rq, &rf);
5862         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5863         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5864
5865         calc_load_migrate(rq);
5866         update_max_interval();
5867         nohz_balance_exit_idle(rq);
5868         hrtick_clear(rq);
5869         return 0;
5870 }
5871 #endif
5872
5873 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5874 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_smt_present);
5875
5876 static void sched_init_smt(void)
5877 {
5878         /*
5879          * We've enumerated all CPUs and will assume that if any CPU
5880          * has SMT siblings, CPU0 will too.
5881          */
5882         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(0)) > 1)
5883                 static_branch_enable(&sched_smt_present);
5884 }
5885 #else
5886 static inline void sched_init_smt(void) { }
5887 #endif
5888
5889 void __init sched_init_smp(void)
5890 {
5891         sched_init_numa();
5892
5893         /*
5894          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5895          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5896          * happen.
5897          */
5898         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5899         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5900         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5901
5902         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5903         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5904                 BUG();
5905         sched_init_granularity();
5906
5907         init_sched_rt_class();
5908         init_sched_dl_class();
5909
5910         sched_init_smt();
5911
5912         sched_smp_initialized = true;
5913 }
5914
5915 static int __init migration_init(void)
5916 {
5917         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5918         return 0;
5919 }
5920 early_initcall(migration_init);
5921
5922 #else
5923 void __init sched_init_smp(void)
5924 {
5925         sched_init_granularity();
5926 }
5927 #endif /* CONFIG_SMP */
5928
5929 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5930 {
5931         return in_lock_functions(addr) ||
5932                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5933                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5934 }
5935
5936 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5937 /*
5938  * Default task group.
5939  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5940  */
5941 struct task_group root_task_group;
5942 LIST_HEAD(task_groups);
5943
5944 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5945 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5946 #endif
5947
5948 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5949 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5950
5951 void __init sched_init(void)
5952 {
5953         int i, j;
5954         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5955
5956         sched_clock_init();
5957         wait_bit_init();
5958
5959 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5960         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5961 #endif
5962 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5963         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5964 #endif
5965         if (alloc_size) {
5966                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5967
5968 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5969                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5970                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5971
5972                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5973                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5974
5975 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5976 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5977                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5978                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5979
5980                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5981                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5982
5983 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5984         }
5985 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5986         for_each_possible_cpu(i) {
5987                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5988                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5989                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5990                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5991         }
5992 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
5993
5994         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5995         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
5996
5997 #ifdef CONFIG_SMP
5998         init_defrootdomain();
5999 #endif
6000
6001 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6002         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6003                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6004 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6005
6006 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6007         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
6008
6009         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6010         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6011         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6012         autogroup_init(&init_task);
6013 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6014
6015         for_each_possible_cpu(i) {
6016                 struct rq *rq;
6017
6018                 rq = cpu_rq(i);
6019                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6020                 rq->nr_running = 0;
6021                 rq->calc_load_active = 0;
6022                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6023                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6024                 init_rt_rq(&rq->rt);
6025                 init_dl_rq(&rq->dl);
6026 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6027                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6028                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6029                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
6030                 /*
6031                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
6032                  *
6033                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6034                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
6035                  * system CPU resource is divided among the tasks of
6036                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6037                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6038                  * (se->load.weight).
6039                  *
6040                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6041                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6042                  * then A0's share of the CPU resource is:
6043                  *
6044                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6045                  *
6046                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6047                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6048                  */
6049                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6050                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6051 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6052
6053                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6054 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6055                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6056 #endif
6057
6058                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6059                         rq->cpu_load[j] = 0;
6060
6061 #ifdef CONFIG_SMP
6062                 rq->sd = NULL;
6063                 rq->rd = NULL;
6064                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6065                 rq->balance_callback = NULL;
6066                 rq->active_balance = 0;
6067                 rq->next_balance = jiffies;
6068                 rq->push_cpu = 0;
6069                 rq->cpu = i;
6070                 rq->online = 0;
6071                 rq->idle_stamp = 0;
6072                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6073                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6074
6075                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6076
6077                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6078 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6079                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6080                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6081                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6082 #endif
6083 #endif /* CONFIG_SMP */
6084                 hrtick_rq_init(rq);
6085                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6086         }
6087
6088         set_load_weight(&init_task, false);
6089
6090         /*
6091          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6092          */
6093         mmgrab(&init_mm);
6094         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6095
6096         /*
6097          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6098          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6099          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6100          * when this runqueue becomes "idle".
6101          */
6102         init_idle(current, smp_processor_id());
6103
6104         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6105
6106 #ifdef CONFIG_SMP
6107         idle_thread_set_boot_cpu();
6108         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
6109 #endif
6110         init_sched_fair_class();
6111
6112         init_schedstats();
6113
6114         scheduler_running = 1;
6115 }
6116
6117 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6118 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6119 {
6120         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6121
6122         return (nested == preempt_offset);
6123 }
6124
6125 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6126 {
6127         /*
6128          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6129          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6130          * otherwise we will destroy state.
6131          */
6132         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6133                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6134                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6135                         current->state,
6136                         (void *)current->task_state_change,
6137                         (void *)current->task_state_change);
6138
6139         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6140 }
6141 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6142
6143 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6144 {
6145         /* Ratelimiting timestamp: */
6146         static unsigned long prev_jiffy;
6147
6148         unsigned long preempt_disable_ip;
6149
6150         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6151         rcu_sleep_check();
6152
6153         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6154              !is_idle_task(current)) ||
6155             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6156             oops_in_progress)
6157                 return;
6158
6159         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6160                 return;
6161         prev_jiffy = jiffies;
6162
6163         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6164         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6165
6166         printk(KERN_ERR
6167                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6168                         file, line);
6169         printk(KERN_ERR
6170                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6171                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6172                         current->pid, current->comm);
6173
6174         if (task_stack_end_corrupted(current))
6175                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6176
6177         debug_show_held_locks(current);
6178         if (irqs_disabled())
6179                 print_irqtrace_events(current);
6180         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6181             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6182                 pr_err("Preemption disabled at:");
6183                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6184                 pr_cont("\n");
6185         }
6186         dump_stack();
6187         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6188 }
6189 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6190 #endif
6191
6192 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6193 void normalize_rt_tasks(void)
6194 {
6195         struct task_struct *g, *p;
6196         struct sched_attr attr = {
6197                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6198         };
6199
6200         read_lock(&tasklist_lock);
6201         for_each_process_thread(g, p) {
6202                 /*
6203                  * Only normalize user tasks:
6204                  */
6205                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6206                         continue;
6207
6208                 p->se.exec_start = 0;
6209                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6210                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6211                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6212
6213                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6214                         /*
6215                          * Renice negative nice level userspace
6216                          * tasks back to 0:
6217                          */
6218                         if (task_nice(p) < 0)
6219                                 set_user_nice(p, 0);
6220                         continue;
6221                 }
6222
6223                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6224         }
6225         read_unlock(&tasklist_lock);
6226 }
6227
6228 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6229
6230 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6231 /*
6232  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6233  *
6234  * They can only be called when the whole system has been
6235  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6236  * activity can take place. Using them for anything else would
6237  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6238  * under any other configuration.
6239  */
6240
6241 /**
6242  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6243  * @cpu: the processor in question.
6244  *
6245  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6246  *
6247  * Return: The current task for @cpu.
6248  */
6249 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6250 {
6251         return cpu_curr(cpu);
6252 }
6253
6254 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6255
6256 #ifdef CONFIG_IA64
6257 /**
6258  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6259  * @cpu: the processor in question.
6260  * @p: the task pointer to set.
6261  *
6262  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6263  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6264  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6265  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6266  * and caller must save the original value of the current task (see
6267  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6268  * re-starting the system.
6269  *
6270  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6271  */
6272 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6273 {
6274         cpu_curr(cpu) = p;
6275 }
6276
6277 #endif
6278
6279 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6280 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6281 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6282
6283 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6284 {
6285         free_fair_sched_group(tg);
6286         free_rt_sched_group(tg);
6287         autogroup_free(tg);
6288         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6289 }
6290
6291 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6292 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6293 {
6294         struct task_group *tg;
6295
6296         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6297         if (!tg)
6298                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6299
6300         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6301                 goto err;
6302
6303         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6304                 goto err;
6305
6306         return tg;
6307
6308 err:
6309         sched_free_group(tg);
6310         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6311 }
6312
6313 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6314 {
6315         unsigned long flags;
6316
6317         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6318         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6319
6320         /* Root should already exist: */
6321         WARN_ON(!parent);
6322
6323         tg->parent = parent;
6324         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6325         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6326         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6327
6328         online_fair_sched_group(tg);
6329 }
6330
6331 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6332 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6333 {
6334         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6335         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6336 }
6337
6338 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6339 {
6340         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6341         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6342 }
6343
6344 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6345 {
6346         unsigned long flags;
6347
6348         /* End participation in shares distribution: */
6349         unregister_fair_sched_group(tg);
6350
6351         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6352         list_del_rcu(&tg->list);
6353         list_del_rcu(&tg->siblings);
6354         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6355 }
6356
6357 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6358 {
6359         struct task_group *tg;
6360
6361         /*
6362          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6363          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6364          * to prevent lockdep warnings.
6365          */
6366         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6367                           struct task_group, css);
6368         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6369         tsk->sched_task_group = tg;
6370
6371 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6372         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6373                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6374         else
6375 #endif
6376                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6377 }
6378
6379 /*
6380  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6381  *
6382  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6383  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6384  * its new group.
6385  */
6386 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6387 {
6388         int queued, running, queue_flags =
6389                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6390         struct rq_flags rf;
6391         struct rq *rq;
6392
6393         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6394         update_rq_clock(rq);
6395
6396         running = task_current(rq, tsk);
6397         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6398
6399         if (queued)
6400                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6401         if (running)
6402                 put_prev_task(rq, tsk);
6403
6404         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6405
6406         if (queued)
6407                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6408         if (running)
6409                 set_curr_task(rq, tsk);
6410
6411         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6412 }
6413
6414 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6415 {
6416         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6417 }
6418
6419 static struct cgroup_subsys_state *
6420 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6421 {
6422         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6423         struct task_group *tg;
6424
6425         if (!parent) {
6426                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6427                 return &root_task_group.css;
6428         }
6429
6430         tg = sched_create_group(parent);
6431         if (IS_ERR(tg))
6432                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6433
6434         return &tg->css;
6435 }
6436
6437 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6438 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6439 {
6440         struct task_group *tg = css_tg(css);
6441         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6442
6443         if (parent)
6444                 sched_online_group(tg, parent);
6445         return 0;
6446 }
6447
6448 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6449 {
6450         struct task_group *tg = css_tg(css);
6451
6452         sched_offline_group(tg);
6453 }
6454
6455 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6456 {
6457         struct task_group *tg = css_tg(css);
6458
6459         /*
6460          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6461          */
6462         sched_free_group(tg);
6463 }
6464
6465 /*
6466  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6467  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6468  */
6469 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6470 {
6471         struct rq_flags rf;
6472         struct rq *rq;
6473
6474         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6475
6476         update_rq_clock(rq);
6477         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6478
6479         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6480 }
6481
6482 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6483 {
6484         struct task_struct *task;
6485         struct cgroup_subsys_state *css;
6486         int ret = 0;
6487
6488         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6489 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6490                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6491                         return -EINVAL;
6492 #else
6493                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6494                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6495                         return -EINVAL;
6496 #endif
6497                 /*
6498                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6499                  * running, we're sure to observe its full state.
6500                  */
6501                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6502                 /*
6503                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6504                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6505                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6506                  */
6507                 if (task->state == TASK_NEW)
6508                         ret = -EINVAL;
6509                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6510
6511                 if (ret)
6512                         break;
6513         }
6514         return ret;
6515 }
6516
6517 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6518 {
6519         struct task_struct *task;
6520         struct cgroup_subsys_state *css;
6521
6522         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6523                 sched_move_task(task);
6524 }
6525
6526 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6527 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6528                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6529 {
6530         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6531 }
6532
6533 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6534                                struct cftype *cft)
6535 {
6536         struct task_group *tg = css_tg(css);
6537
6538         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6539 }
6540
6541 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6542 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6543
6544 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6545 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6546
6547 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6548
6549 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6550 {
6551         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6552         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6553
6554         if (tg == &root_task_group)
6555                 return -EINVAL;
6556
6557         /*
6558          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6559          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6560          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6561          */
6562         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6563                 return -EINVAL;
6564
6565         /*
6566          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6567          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6568          * feasibility.
6569          */
6570         if (period > max_cfs_quota_period)
6571                 return -EINVAL;
6572
6573         /*
6574          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6575          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6576          */
6577         get_online_cpus();
6578         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6579         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6580         if (ret)
6581                 goto out_unlock;
6582
6583         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6584         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6585         /*
6586          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6587          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6588          */
6589         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6590                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6591         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6592         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6593         cfs_b->quota = quota;
6594
6595         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6596
6597         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6598         if (runtime_enabled)
6599                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6600
6601         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6602
6603         for_each_online_cpu(i) {
6604                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6605                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6606                 struct rq_flags rf;
6607
6608                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6609                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6610                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6611
6612                 if (cfs_rq->throttled)
6613                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6614                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6615         }
6616         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6617                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6618 out_unlock:
6619         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6620         put_online_cpus();
6621
6622         return ret;
6623 }
6624
6625 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6626 {
6627         u64 quota, period;
6628
6629         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6630         if (cfs_quota_us < 0)
6631                 quota = RUNTIME_INF;
6632         else
6633                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6634
6635         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6636 }
6637
6638 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6639 {
6640         u64 quota_us;
6641
6642         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6643                 return -1;
6644
6645         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6646         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6647
6648         return quota_us;
6649 }
6650
6651 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6652 {
6653         u64 quota, period;
6654
6655         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6656         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6657
6658         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6659 }
6660
6661 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6662 {
6663         u64 cfs_period_us;
6664
6665         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6666         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6667
6668         return cfs_period_us;
6669 }
6670
6671 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6672                                   struct cftype *cft)
6673 {
6674         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6675 }
6676
6677 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6678                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6679 {
6680         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6681 }
6682
6683 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6684                                    struct cftype *cft)
6685 {
6686         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6687 }
6688
6689 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6690                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6691 {
6692         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6693 }
6694
6695 struct cfs_schedulable_data {
6696         struct task_group *tg;
6697         u64 period, quota;
6698 };
6699
6700 /*
6701  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6702  * note: units are usecs
6703  */
6704 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6705                                struct cfs_schedulable_data *d)
6706 {
6707         u64 quota, period;
6708
6709         if (tg == d->tg) {
6710                 period = d->period;
6711                 quota = d->quota;
6712         } else {
6713                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6714                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6715         }
6716
6717         /* note: these should typically be equivalent */
6718         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6719                 return RUNTIME_INF;
6720
6721         return to_ratio(period, quota);
6722 }
6723
6724 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6725 {
6726         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6727         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6728         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6729
6730         if (!tg->parent) {
6731                 quota = RUNTIME_INF;
6732         } else {
6733                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6734
6735                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6736                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6737
6738                 /*
6739                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6740                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6741                  * limit is set:
6742                  */
6743                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6744                         quota = min(quota, parent_quota);
6745                 } else {
6746                         if (quota == RUNTIME_INF)
6747                                 quota = parent_quota;
6748                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6749                                 return -EINVAL;
6750                 }
6751         }
6752         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6753
6754         return 0;
6755 }
6756
6757 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6758 {
6759         int ret;
6760         struct cfs_schedulable_data data = {
6761                 .tg = tg,
6762                 .period = period,
6763                 .quota = quota,
6764         };
6765
6766         if (quota != RUNTIME_INF) {
6767                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6768                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6769         }
6770
6771         rcu_read_lock();
6772         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6773         rcu_read_unlock();
6774
6775         return ret;
6776 }
6777
6778 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6779 {
6780         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6781         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6782
6783         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6784         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6785         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6786
6787         return 0;
6788 }
6789 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6790 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6791
6792 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6793 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6794                                 struct cftype *cft, s64 val)
6795 {
6796         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6797 }
6798
6799 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6800                                struct cftype *cft)
6801 {
6802         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6803 }
6804
6805 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6806                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6807 {
6808         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6809 }
6810
6811 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6812                                    struct cftype *cft)
6813 {
6814         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6815 }
6816 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6817
6818 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6819 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6820         {
6821                 .name = "shares",
6822                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6823                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6824         },
6825 #endif
6826 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6827         {
6828                 .name = "cfs_quota_us",
6829                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6830                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6831         },
6832         {
6833                 .name = "cfs_period_us",
6834                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6835                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6836         },
6837         {
6838                 .name = "stat",
6839                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6840         },
6841 #endif
6842 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6843         {
6844                 .name = "rt_runtime_us",
6845                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6846                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6847         },
6848         {
6849                 .name = "rt_period_us",
6850                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6851                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6852         },
6853 #endif
6854         { }     /* Terminate */
6855 };
6856
6857 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6858                                struct cgroup_subsys_state *css)
6859 {
6860 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6861         {
6862                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6863                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6864                 u64 throttled_usec;
6865
6866                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6867                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6868
6869                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6870                            "nr_throttled %d\n"
6871                            "throttled_usec %llu\n",
6872                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6873                            throttled_usec);
6874         }
6875 #endif
6876         return 0;
6877 }
6878
6879 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6880 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6881                                struct cftype *cft)
6882 {
6883         struct task_group *tg = css_tg(css);
6884         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6885
6886         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6887 }
6888
6889 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6890                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6891 {
6892         /*
6893          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6894          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6895          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6896          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6897          * the original value over the entire range.
6898          */
6899         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6900                 return -ERANGE;
6901
6902         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6903
6904         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6905 }
6906
6907 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6908                                     struct cftype *cft)
6909 {
6910         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6911         int last_delta = INT_MAX;
6912         int prio, delta;
6913
6914         /* find the closest nice value to the current weight */
6915         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6916                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6917                 if (delta >= last_delta)
6918                         break;
6919                 last_delta = delta;
6920         }
6921
6922         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6923 }
6924
6925 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6926                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6927 {
6928         unsigned long weight;
6929         int idx;
6930
6931         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6932                 return -ERANGE;
6933
6934         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
6935         idx = array_index_nospec(idx, 40);
6936         weight = sched_prio_to_weight[idx];
6937
6938         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6939 }
6940 #endif
6941
6942 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6943                                                   long period, long quota)
6944 {
6945         if (quota < 0)
6946                 seq_puts(sf, "max");
6947         else
6948                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6949
6950         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6951 }
6952
6953 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6954 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6955                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6956 {
6957         char tok[21];   /* U64_MAX */
6958
6959         if (!sscanf(buf, "%s %llu", tok, periodp))
6960                 return -EINVAL;
6961
6962         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6963
6964         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6965                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6966         else if (!strcmp(tok, "max"))
6967                 *quotap = RUNTIME_INF;
6968         else
6969                 return -EINVAL;
6970
6971         return 0;
6972 }
6973
6974 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6975 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6976 {
6977         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6978
6979         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
6980         return 0;
6981 }
6982
6983 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6984                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6985 {
6986         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
6987         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
6988         u64 quota;
6989         int ret;
6990
6991         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
6992         if (!ret)
6993                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6994         return ret ?: nbytes;
6995 }
6996 #endif
6997
6998 static struct cftype cpu_files[] = {
6999 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7000         {
7001                 .name = "weight",
7002                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7003                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
7004                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
7005         },
7006         {
7007                 .name = "weight.nice",
7008                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7009                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
7010                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
7011         },
7012 #endif
7013 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7014         {
7015                 .name = "max",
7016                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7017                 .seq_show = cpu_max_show,
7018                 .write = cpu_max_write,
7019         },
7020 #endif
7021         { }     /* terminate */
7022 };
7023
7024 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7025         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7026         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7027         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7028         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7029         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7030         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7031         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7032         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7033         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7034         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7035         .early_init     = true,
7036         .threaded       = true,
7037 };
7038
7039 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7040
7041 void dump_cpu_task(int cpu)
7042 {
7043         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7044         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7045 }
7046
7047 /*
7048  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7049  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7050  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7051  * that remained on nice 0.
7052  *
7053  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7054  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7055  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7056  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7057  * the relative distance between them is ~25%.)
7058  */
7059 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7060  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7061  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7062  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7063  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7064  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7065  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7066  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7067  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7068 };
7069
7070 /*
7071  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7072  *
7073  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7074  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7075  * into multiplications:
7076  */
7077 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7078  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7079  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7080  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7081  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7082  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7083  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7084  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7085  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7086 };
7087
7088 #undef CREATE_TRACE_POINTS