GNU Linux-libre 4.19.264-gnu1
[releases.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  */
8 #include "sched.h"
9
10 #include <linux/nospec.h>
11
12 #include <linux/kcov.h>
13
14 #include <asm/switch_to.h>
15 #include <asm/tlb.h>
16
17 #include "../workqueue_internal.h"
18 #include "../smpboot.h"
19
20 #include "pelt.h"
21
22 #define CREATE_TRACE_POINTS
23 #include <trace/events/sched.h>
24
25 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
26
27 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
28 /*
29  * Debugging: various feature bits
30  *
31  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
32  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
33  * at compile time and compiler optimization based on features default.
34  */
35 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
36         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
37 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
38 #include "features.h"
39         0;
40 #undef SCHED_FEAT
41 #endif
42
43 /*
44  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
45  * Limited because this is done with IRQs disabled.
46  */
47 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
48
49 /*
50  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
51  * default: 1s
52  */
53 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
54
55 __read_mostly int scheduler_running;
56
57 /*
58  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
59  * default: 0.95s
60  */
61 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
62
63 /*
64  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
65  */
66 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
67         __acquires(rq->lock)
68 {
69         struct rq *rq;
70
71         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
72
73         for (;;) {
74                 rq = task_rq(p);
75                 raw_spin_lock(&rq->lock);
76                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
77                         rq_pin_lock(rq, rf);
78                         return rq;
79                 }
80                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
81
82                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
83                         cpu_relax();
84         }
85 }
86
87 /*
88  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
89  */
90 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
91         __acquires(p->pi_lock)
92         __acquires(rq->lock)
93 {
94         struct rq *rq;
95
96         for (;;) {
97                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
98                 rq = task_rq(p);
99                 raw_spin_lock(&rq->lock);
100                 /*
101                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
102                  *
103                  *      ACQUIRE (rq->lock)
104                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
105                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
106                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
107                  *                                      [L] ->on_rq
108                  *      RELEASE (rq->lock)
109                  *
110                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
111                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
112                  *
113                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
114                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
115                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
116                  */
117                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
118                         rq_pin_lock(rq, rf);
119                         return rq;
120                 }
121                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
122                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
123
124                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
125                         cpu_relax();
126         }
127 }
128
129 /*
130  * RQ-clock updating methods:
131  */
132
133 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
134 {
135 /*
136  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
137  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
138  */
139         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
140
141 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
142         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
143
144         /*
145          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
146          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
147          * {soft,}irq region.
148          *
149          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
150          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
151          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
152          * monotonic.
153          *
154          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
155          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
156          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
157          * atomic ops.
158          */
159         if (irq_delta > delta)
160                 irq_delta = delta;
161
162         rq->prev_irq_time += irq_delta;
163         delta -= irq_delta;
164 #endif
165 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
166         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
167                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
168                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
169
170                 if (unlikely(steal > delta))
171                         steal = delta;
172
173                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
174                 delta -= steal;
175         }
176 #endif
177
178         rq->clock_task += delta;
179
180 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
181         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
182                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
183 #endif
184 }
185
186 void update_rq_clock(struct rq *rq)
187 {
188         s64 delta;
189
190         lockdep_assert_held(&rq->lock);
191
192         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
193                 return;
194
195 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
196         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
197                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
198         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
199 #endif
200
201         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
202         if (delta < 0)
203                 return;
204         rq->clock += delta;
205         update_rq_clock_task(rq, delta);
206 }
207
208
209 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
210 /*
211  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
212  */
213
214 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
215 {
216         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
217                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
218 }
219
220 /*
221  * High-resolution timer tick.
222  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
223  */
224 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
225 {
226         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
227         struct rq_flags rf;
228
229         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
230
231         rq_lock(rq, &rf);
232         update_rq_clock(rq);
233         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
234         rq_unlock(rq, &rf);
235
236         return HRTIMER_NORESTART;
237 }
238
239 #ifdef CONFIG_SMP
240
241 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
242 {
243         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
244
245         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
246 }
247
248 /*
249  * called from hardirq (IPI) context
250  */
251 static void __hrtick_start(void *arg)
252 {
253         struct rq *rq = arg;
254         struct rq_flags rf;
255
256         rq_lock(rq, &rf);
257         __hrtick_restart(rq);
258         rq->hrtick_csd_pending = 0;
259         rq_unlock(rq, &rf);
260 }
261
262 /*
263  * Called to set the hrtick timer state.
264  *
265  * called with rq->lock held and irqs disabled
266  */
267 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
268 {
269         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
270         ktime_t time;
271         s64 delta;
272
273         /*
274          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
275          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
276          */
277         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
278         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
279
280         hrtimer_set_expires(timer, time);
281
282         if (rq == this_rq()) {
283                 __hrtick_restart(rq);
284         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
285                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
286                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
287         }
288 }
289
290 #else
291 /*
292  * Called to set the hrtick timer state.
293  *
294  * called with rq->lock held and irqs disabled
295  */
296 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
297 {
298         /*
299          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
300          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
301          */
302         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
303         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
304                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
305 }
306 #endif /* CONFIG_SMP */
307
308 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
309 {
310 #ifdef CONFIG_SMP
311         rq->hrtick_csd_pending = 0;
312
313         rq->hrtick_csd.flags = 0;
314         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
315         rq->hrtick_csd.info = rq;
316 #endif
317
318         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
319         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
320 }
321 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
322 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
323 {
324 }
325
326 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
327 {
328 }
329 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
330
331 /*
332  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
333  */
334 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
335         ({                                                              \
336                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
337                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
338                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
339                                                                         \
340                 for (;;) {                                              \
341                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
342                         if (_old == _val)                               \
343                                 break;                                  \
344                         _val = _old;                                    \
345                 }                                                       \
346         _old;                                                           \
347 })
348
349 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
350 /*
351  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
352  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
353  * spurious IPIs.
354  */
355 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
356 {
357         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
358         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
359 }
360
361 /*
362  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
363  *
364  * If this returns true, then the idle task promises to call
365  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
366  */
367 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
368 {
369         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
370         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
371
372         for (;;) {
373                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
374                         return false;
375                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
376                         return true;
377                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
378                 if (old == val)
379                         break;
380                 val = old;
381         }
382         return true;
383 }
384
385 #else
386 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
387 {
388         set_tsk_need_resched(p);
389         return true;
390 }
391
392 #ifdef CONFIG_SMP
393 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
394 {
395         return false;
396 }
397 #endif
398 #endif
399
400 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
401 {
402         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
403
404         /*
405          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
406          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
407          * wakeup due to that.
408          *
409          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
410          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
411          */
412         smp_mb__before_atomic();
413         if (cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
414                 return;
415
416         get_task_struct(task);
417
418         /*
419          * The head is context local, there can be no concurrency.
420          */
421         *head->lastp = node;
422         head->lastp = &node->next;
423 }
424
425 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
426 {
427         struct wake_q_node *node = head->first;
428
429         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
430                 struct task_struct *task;
431
432                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
433                 BUG_ON(!task);
434                 /* Task can safely be re-inserted now: */
435                 node = node->next;
436                 task->wake_q.next = NULL;
437
438                 /*
439                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
440                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
441                  */
442                 wake_up_process(task);
443                 put_task_struct(task);
444         }
445 }
446
447 /*
448  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
449  *
450  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
451  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
452  * the target CPU.
453  */
454 void resched_curr(struct rq *rq)
455 {
456         struct task_struct *curr = rq->curr;
457         int cpu;
458
459         lockdep_assert_held(&rq->lock);
460
461         if (test_tsk_need_resched(curr))
462                 return;
463
464         cpu = cpu_of(rq);
465
466         if (cpu == smp_processor_id()) {
467                 set_tsk_need_resched(curr);
468                 set_preempt_need_resched();
469                 return;
470         }
471
472         if (set_nr_and_not_polling(curr))
473                 smp_send_reschedule(cpu);
474         else
475                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
476 }
477
478 void resched_cpu(int cpu)
479 {
480         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
481         unsigned long flags;
482
483         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
484         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
485                 resched_curr(rq);
486         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
487 }
488
489 #ifdef CONFIG_SMP
490 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
491 /*
492  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
493  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
494  *
495  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
496  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
497  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
498  */
499 int get_nohz_timer_target(void)
500 {
501         int i, cpu = smp_processor_id();
502         struct sched_domain *sd;
503
504         if (!idle_cpu(cpu) && housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
505                 return cpu;
506
507         rcu_read_lock();
508         for_each_domain(cpu, sd) {
509                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
510                         if (cpu == i)
511                                 continue;
512
513                         if (!idle_cpu(i) && housekeeping_cpu(i, HK_FLAG_TIMER)) {
514                                 cpu = i;
515                                 goto unlock;
516                         }
517                 }
518         }
519
520         if (!housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER))
521                 cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
522 unlock:
523         rcu_read_unlock();
524         return cpu;
525 }
526
527 /*
528  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
529  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
530  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
531  * idle system the next event might even be infinite time into the
532  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
533  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
534  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
535  * wheel for the next timer event.
536  */
537 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540
541         if (cpu == smp_processor_id())
542                 return;
543
544         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
545                 smp_send_reschedule(cpu);
546         else
547                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
548 }
549
550 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
551 {
552         /*
553          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
554          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
555          * If needed we can still optimize that later with an
556          * empty IRQ.
557          */
558         if (cpu_is_offline(cpu))
559                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
560         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
561                 if (cpu != smp_processor_id() ||
562                     tick_nohz_tick_stopped())
563                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
564                 return true;
565         }
566
567         return false;
568 }
569
570 /*
571  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
572  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
573  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
574  */
575 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
576 {
577         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
578                 wake_up_idle_cpu(cpu);
579 }
580
581 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
582 {
583         int cpu = smp_processor_id();
584
585         if (!(atomic_read(nohz_flags(cpu)) & NOHZ_KICK_MASK))
586                 return false;
587
588         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
589                 return true;
590
591         /*
592          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
593          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
594          */
595         atomic_andnot(NOHZ_KICK_MASK, nohz_flags(cpu));
596         return false;
597 }
598
599 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
600
601 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
602 {
603         return false;
604 }
605
606 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
607
608 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
609 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
610 {
611         int fifo_nr_running;
612
613         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
614         if (rq->dl.dl_nr_running)
615                 return false;
616
617         /*
618          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
619          * actual RR behaviour.
620          */
621         if (rq->rt.rr_nr_running) {
622                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
623                         return true;
624                 else
625                         return false;
626         }
627
628         /*
629          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
630          * forced preemption between FIFO tasks.
631          */
632         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
633         if (fifo_nr_running)
634                 return true;
635
636         /*
637          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
638          * if there's more than one we need the tick for involuntary
639          * preemption.
640          */
641         if (rq->nr_running > 1)
642                 return false;
643
644         return true;
645 }
646 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
647 #endif /* CONFIG_SMP */
648
649 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
650                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
651 /*
652  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
653  * node and @up when leaving it for the final time.
654  *
655  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
656  */
657 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
658                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
659 {
660         struct task_group *parent, *child;
661         int ret;
662
663         parent = from;
664
665 down:
666         ret = (*down)(parent, data);
667         if (ret)
668                 goto out;
669         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
670                 parent = child;
671                 goto down;
672
673 up:
674                 continue;
675         }
676         ret = (*up)(parent, data);
677         if (ret || parent == from)
678                 goto out;
679
680         child = parent;
681         parent = parent->parent;
682         if (parent)
683                 goto up;
684 out:
685         return ret;
686 }
687
688 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
689 {
690         return 0;
691 }
692 #endif
693
694 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
695 {
696         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
697         struct load_weight *load = &p->se.load;
698
699         /*
700          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
701          */
702         if (idle_policy(p->policy)) {
703                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
704                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
705                 return;
706         }
707
708         /*
709          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
710          * weight
711          */
712         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
713                 reweight_task(p, prio);
714         } else {
715                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
716                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
717         }
718 }
719
720 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
723                 update_rq_clock(rq);
724
725         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
726                 sched_info_queued(rq, p);
727
728         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
729 }
730
731 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
732 {
733         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
734                 update_rq_clock(rq);
735
736         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
737                 sched_info_dequeued(rq, p);
738
739         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
740 }
741
742 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
743 {
744         if (task_contributes_to_load(p))
745                 rq->nr_uninterruptible--;
746
747         enqueue_task(rq, p, flags);
748 }
749
750 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
751 {
752         if (task_contributes_to_load(p))
753                 rq->nr_uninterruptible++;
754
755         dequeue_task(rq, p, flags);
756 }
757
758 /*
759  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
760  */
761 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
762 {
763         return p->static_prio;
764 }
765
766 /*
767  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
768  * without taking RT-inheritance into account. Might be
769  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
770  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
771  * estimator recalculates.
772  */
773 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
774 {
775         int prio;
776
777         if (task_has_dl_policy(p))
778                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
779         else if (task_has_rt_policy(p))
780                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
781         else
782                 prio = __normal_prio(p);
783         return prio;
784 }
785
786 /*
787  * Calculate the current priority, i.e. the priority
788  * taken into account by the scheduler. This value might
789  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
790  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
791  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
792  */
793 static int effective_prio(struct task_struct *p)
794 {
795         p->normal_prio = normal_prio(p);
796         /*
797          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
798          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
799          * to the normal priority:
800          */
801         if (!rt_prio(p->prio))
802                 return p->normal_prio;
803         return p->prio;
804 }
805
806 /**
807  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
808  * @p: the task in question.
809  *
810  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
811  */
812 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
813 {
814         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
815 }
816
817 /*
818  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
819  * use the balance_callback list if you want balancing.
820  *
821  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
822  * balance_callback().
823  */
824 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
825                                        const struct sched_class *prev_class,
826                                        int oldprio)
827 {
828         if (prev_class != p->sched_class) {
829                 if (prev_class->switched_from)
830                         prev_class->switched_from(rq, p);
831
832                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
833         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
834                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
835 }
836
837 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
838 {
839         const struct sched_class *class;
840
841         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
842                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
843         } else {
844                 for_each_class(class) {
845                         if (class == rq->curr->sched_class)
846                                 break;
847                         if (class == p->sched_class) {
848                                 resched_curr(rq);
849                                 break;
850                         }
851                 }
852         }
853
854         /*
855          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
856          * this case, we can save a useless back to back clock update.
857          */
858         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
859                 rq_clock_skip_update(rq);
860 }
861
862 #ifdef CONFIG_SMP
863
864 static inline bool is_per_cpu_kthread(struct task_struct *p)
865 {
866         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
867                 return false;
868
869         if (p->nr_cpus_allowed != 1)
870                 return false;
871
872         return true;
873 }
874
875 /*
876  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !actie && online CPUs, see
877  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
878  */
879 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
880 {
881         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
882                 return false;
883
884         if (is_per_cpu_kthread(p))
885                 return cpu_online(cpu);
886
887         return cpu_active(cpu);
888 }
889
890 /*
891  * This is how migration works:
892  *
893  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
894  *    stop_one_cpu().
895  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
896  *    off the CPU)
897  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
898  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
899  *    it and puts it into the right queue.
900  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
901  *    is done.
902  */
903
904 /*
905  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
906  *
907  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
908  */
909 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
910                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
911 {
912         lockdep_assert_held(&rq->lock);
913
914         WRITE_ONCE(p->on_rq, TASK_ON_RQ_MIGRATING);
915         dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
916         set_task_cpu(p, new_cpu);
917         rq_unlock(rq, rf);
918
919         rq = cpu_rq(new_cpu);
920
921         rq_lock(rq, rf);
922         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
923         enqueue_task(rq, p, 0);
924         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
925         check_preempt_curr(rq, p, 0);
926
927         return rq;
928 }
929
930 struct migration_arg {
931         struct task_struct *task;
932         int dest_cpu;
933 };
934
935 /*
936  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
937  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
938  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
939  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
940  *
941  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
942  * as the task is no longer on this CPU.
943  */
944 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
945                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
946 {
947         /* Affinity changed (again). */
948         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
949                 return rq;
950
951         update_rq_clock(rq);
952         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
953
954         return rq;
955 }
956
957 /*
958  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
959  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
960  * 'pushing' onto another runqueue.
961  */
962 static int migration_cpu_stop(void *data)
963 {
964         struct migration_arg *arg = data;
965         struct task_struct *p = arg->task;
966         struct rq *rq = this_rq();
967         struct rq_flags rf;
968
969         /*
970          * The original target CPU might have gone down and we might
971          * be on another CPU but it doesn't matter.
972          */
973         local_irq_disable();
974         /*
975          * We need to explicitly wake pending tasks before running
976          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
977          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
978          */
979         sched_ttwu_pending();
980
981         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
982         rq_lock(rq, &rf);
983         /*
984          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
985          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
986          * we're holding p->pi_lock.
987          */
988         if (task_rq(p) == rq) {
989                 if (task_on_rq_queued(p))
990                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
991                 else
992                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
993         }
994         rq_unlock(rq, &rf);
995         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
996
997         local_irq_enable();
998         return 0;
999 }
1000
1001 /*
1002  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1003  * actually call this function.
1004  */
1005 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1006 {
1007         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1008         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1009 }
1010
1011 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1012 {
1013         struct rq *rq = task_rq(p);
1014         bool queued, running;
1015
1016         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1017
1018         queued = task_on_rq_queued(p);
1019         running = task_current(rq, p);
1020
1021         if (queued) {
1022                 /*
1023                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1024                  * holding rq->lock.
1025                  */
1026                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1027                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
1028         }
1029         if (running)
1030                 put_prev_task(rq, p);
1031
1032         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1033
1034         if (queued)
1035                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
1036         if (running)
1037                 set_curr_task(rq, p);
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1042  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1043  * is removed from the allowed bitmask.
1044  *
1045  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1046  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1047  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1048  */
1049 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1050                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1051 {
1052         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1053         unsigned int dest_cpu;
1054         struct rq_flags rf;
1055         struct rq *rq;
1056         int ret = 0;
1057
1058         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1059         update_rq_clock(rq);
1060
1061         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1062                 /*
1063                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1064                  */
1065                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1070          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1071          */
1072         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1073                 ret = -EINVAL;
1074                 goto out;
1075         }
1076
1077         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1078                 goto out;
1079
1080         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1081         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
1082                 ret = -EINVAL;
1083                 goto out;
1084         }
1085
1086         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1087
1088         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1089                 /*
1090                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1091                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1092                  */
1093                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1094                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1095                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1096         }
1097
1098         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1099         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1100                 goto out;
1101
1102         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1103                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1104                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1105                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1106                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1107                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1108                 return 0;
1109         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1110                 /*
1111                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1112                  * afterwards anyway.
1113                  */
1114                 rq = move_queued_task(rq, &rf, p, dest_cpu);
1115         }
1116 out:
1117         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1123 {
1124         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1127
1128 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1129 {
1130 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1131         /*
1132          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1133          * ttwu() will sort out the placement.
1134          */
1135         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1136                         !p->on_rq);
1137
1138         /*
1139          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1140          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1141          * time relying on p->on_rq.
1142          */
1143         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1144                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1145                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1146
1147 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1148         /*
1149          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1150          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1151          *
1152          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1153          * see task_group().
1154          *
1155          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1156          * task_rq_lock().
1157          */
1158         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1159                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1160 #endif
1161         /*
1162          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
1163          */
1164         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
1165 #endif
1166
1167         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1168
1169         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1170                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1171                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1172                 p->se.nr_migrations++;
1173                 rseq_migrate(p);
1174                 perf_event_task_migrate(p);
1175         }
1176
1177         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1178 }
1179
1180 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1181 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1182 {
1183         if (task_on_rq_queued(p)) {
1184                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1185                 struct rq_flags srf, drf;
1186
1187                 src_rq = task_rq(p);
1188                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1189
1190                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
1191                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
1192
1193                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1194                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1195                 set_task_cpu(p, cpu);
1196                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1197                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1198                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1199
1200                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
1201                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
1202
1203         } else {
1204                 /*
1205                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1206                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1207                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1208                  */
1209                 p->wake_cpu = cpu;
1210         }
1211 }
1212
1213 struct migration_swap_arg {
1214         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1215         int src_cpu, dst_cpu;
1216 };
1217
1218 static int migrate_swap_stop(void *data)
1219 {
1220         struct migration_swap_arg *arg = data;
1221         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1222         int ret = -EAGAIN;
1223
1224         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1225                 return -EAGAIN;
1226
1227         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1228         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1229
1230         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1231                         &arg->dst_task->pi_lock);
1232         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1233
1234         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1235                 goto unlock;
1236
1237         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1238                 goto unlock;
1239
1240         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1241                 goto unlock;
1242
1243         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1244                 goto unlock;
1245
1246         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1247         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1248
1249         ret = 0;
1250
1251 unlock:
1252         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1253         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1254         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1255
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 /*
1260  * Cross migrate two tasks
1261  */
1262 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
1263                 int target_cpu, int curr_cpu)
1264 {
1265         struct migration_swap_arg arg;
1266         int ret = -EINVAL;
1267
1268         arg = (struct migration_swap_arg){
1269                 .src_task = cur,
1270                 .src_cpu = curr_cpu,
1271                 .dst_task = p,
1272                 .dst_cpu = target_cpu,
1273         };
1274
1275         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1276                 goto out;
1277
1278         /*
1279          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1280          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1281          */
1282         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1283                 goto out;
1284
1285         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1286                 goto out;
1287
1288         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1289                 goto out;
1290
1291         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1292         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1293
1294 out:
1295         return ret;
1296 }
1297 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1298
1299 /*
1300  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1301  *
1302  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1303  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1304  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1305  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1306  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1307  * @p has remained unscheduled the whole time.
1308  *
1309  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1310  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1311  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1312  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1313  * waiting to become inactive.
1314  */
1315 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1316 {
1317         int running, queued;
1318         struct rq_flags rf;
1319         unsigned long ncsw;
1320         struct rq *rq;
1321
1322         for (;;) {
1323                 /*
1324                  * We do the initial early heuristics without holding
1325                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1326                  * the runqueue lock when things look like they will
1327                  * work out!
1328                  */
1329                 rq = task_rq(p);
1330
1331                 /*
1332                  * If the task is actively running on another CPU
1333                  * still, just relax and busy-wait without holding
1334                  * any locks.
1335                  *
1336                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1337                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1338                  * But we don't care, since "task_running()" will
1339                  * return false if the runqueue has changed and p
1340                  * is actually now running somewhere else!
1341                  */
1342                 while (task_running(rq, p)) {
1343                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1344                                 return 0;
1345                         cpu_relax();
1346                 }
1347
1348                 /*
1349                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1350                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1351                  * just go back and repeat.
1352                  */
1353                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1354                 trace_sched_wait_task(p);
1355                 running = task_running(rq, p);
1356                 queued = task_on_rq_queued(p);
1357                 ncsw = 0;
1358                 if (!match_state || p->state == match_state)
1359                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1360                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1361
1362                 /*
1363                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1364                  */
1365                 if (unlikely(!ncsw))
1366                         break;
1367
1368                 /*
1369                  * Was it really running after all now that we
1370                  * checked with the proper locks actually held?
1371                  *
1372                  * Oops. Go back and try again..
1373                  */
1374                 if (unlikely(running)) {
1375                         cpu_relax();
1376                         continue;
1377                 }
1378
1379                 /*
1380                  * It's not enough that it's not actively running,
1381                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1382                  * preempted!
1383                  *
1384                  * So if it was still runnable (but just not actively
1385                  * running right now), it's preempted, and we should
1386                  * yield - it could be a while.
1387                  */
1388                 if (unlikely(queued)) {
1389                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1390
1391                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1392                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1393                         continue;
1394                 }
1395
1396                 /*
1397                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1398                  * runnable, which means that it will never become
1399                  * running in the future either. We're all done!
1400                  */
1401                 break;
1402         }
1403
1404         return ncsw;
1405 }
1406
1407 /***
1408  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1409  * @p: the to-be-kicked thread
1410  *
1411  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1412  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1413  *
1414  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1415  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1416  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1417  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1418  * achieved as well.
1419  */
1420 void kick_process(struct task_struct *p)
1421 {
1422         int cpu;
1423
1424         preempt_disable();
1425         cpu = task_cpu(p);
1426         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1427                 smp_send_reschedule(cpu);
1428         preempt_enable();
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1431
1432 /*
1433  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1434  *
1435  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1436  *
1437  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1438  *
1439  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
1440  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1441  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1442  *    see it.
1443  *
1444  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1445  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1446  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1447  *    off.
1448  *
1449  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1450  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1451  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1452  * to satisfy the above rules.
1453  */
1454 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1455 {
1456         int nid = cpu_to_node(cpu);
1457         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1458         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1459         int dest_cpu;
1460
1461         /*
1462          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1463          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1464          * select the CPU on the other node.
1465          */
1466         if (nid != -1) {
1467                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1468
1469                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1470                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1471                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1472                                 continue;
1473                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1474                                 return dest_cpu;
1475                 }
1476         }
1477
1478         for (;;) {
1479                 /* Any allowed, online CPU? */
1480                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1481                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
1482                                 continue;
1483
1484                         goto out;
1485                 }
1486
1487                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1488                 switch (state) {
1489                 case cpuset:
1490                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1491                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1492                                 state = possible;
1493                                 break;
1494                         }
1495                         /* Fall-through */
1496                 case possible:
1497                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1498                         state = fail;
1499                         break;
1500
1501                 case fail:
1502                         BUG();
1503                         break;
1504                 }
1505         }
1506
1507 out:
1508         if (state != cpuset) {
1509                 /*
1510                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1511                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1512                  * leave kernel.
1513                  */
1514                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1515                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1516                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1517                 }
1518         }
1519
1520         return dest_cpu;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1525  */
1526 static inline
1527 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1528 {
1529         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1530
1531         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1532                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1533         else
1534                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1535
1536         /*
1537          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1538          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1539          * CPU.
1540          *
1541          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1542          *
1543          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1544          *   not worry about this generic constraint ]
1545          */
1546         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
1547                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1548
1549         return cpu;
1550 }
1551
1552 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1553 {
1554         s64 diff = sample - *avg;
1555         *avg += diff >> 3;
1556 }
1557
1558 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1559 {
1560         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1561         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1562
1563         if (stop) {
1564                 /*
1565                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1566                  * userspace knows about and won't get confused about.
1567                  *
1568                  * Also, it will make PI more or less work without too
1569                  * much confusion -- but then, stop work should not
1570                  * rely on PI working anyway.
1571                  */
1572                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1573
1574                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1575         }
1576
1577         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1578
1579         if (old_stop) {
1580                 /*
1581                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1582                  * it can die in pieces.
1583                  */
1584                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1585         }
1586 }
1587
1588 #else
1589
1590 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1591                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1592 {
1593         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1594 }
1595
1596 #endif /* CONFIG_SMP */
1597
1598 static void
1599 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1600 {
1601         struct rq *rq;
1602
1603         if (!schedstat_enabled())
1604                 return;
1605
1606         rq = this_rq();
1607
1608 #ifdef CONFIG_SMP
1609         if (cpu == rq->cpu) {
1610                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1611                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1612         } else {
1613                 struct sched_domain *sd;
1614
1615                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1616                 rcu_read_lock();
1617                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1618                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1619                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1620                                 break;
1621                         }
1622                 }
1623                 rcu_read_unlock();
1624         }
1625
1626         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1627                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1628 #endif /* CONFIG_SMP */
1629
1630         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1631         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1632
1633         if (wake_flags & WF_SYNC)
1634                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1635 }
1636
1637 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1638 {
1639         activate_task(rq, p, en_flags);
1640         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1641
1642         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1643         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1644                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1649  */
1650 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1651                            struct rq_flags *rf)
1652 {
1653         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1654         p->state = TASK_RUNNING;
1655         trace_sched_wakeup(p);
1656
1657 #ifdef CONFIG_SMP
1658         if (p->sched_class->task_woken) {
1659                 /*
1660                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1661                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1662                  */
1663                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1664                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1665                 rq_repin_lock(rq, rf);
1666         }
1667
1668         if (rq->idle_stamp) {
1669                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1670                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1671
1672                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1673
1674                 if (rq->avg_idle > max)
1675                         rq->avg_idle = max;
1676
1677                 rq->idle_stamp = 0;
1678         }
1679 #endif
1680 }
1681
1682 static void
1683 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1684                  struct rq_flags *rf)
1685 {
1686         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
1687
1688         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1689
1690 #ifdef CONFIG_SMP
1691         if (p->sched_contributes_to_load)
1692                 rq->nr_uninterruptible--;
1693
1694         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1695                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1696 #endif
1697
1698         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1699         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1704  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1705  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1706  * the task is still ->on_rq.
1707  */
1708 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1709 {
1710         struct rq_flags rf;
1711         struct rq *rq;
1712         int ret = 0;
1713
1714         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1715         if (task_on_rq_queued(p)) {
1716                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1717                 update_rq_clock(rq);
1718                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1719                 ret = 1;
1720         }
1721         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1722
1723         return ret;
1724 }
1725
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727 void sched_ttwu_pending(void)
1728 {
1729         struct rq *rq = this_rq();
1730         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1731         struct task_struct *p, *t;
1732         struct rq_flags rf;
1733
1734         if (!llist)
1735                 return;
1736
1737         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1738         update_rq_clock(rq);
1739
1740         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry)
1741                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
1742
1743         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1744 }
1745
1746 void scheduler_ipi(void)
1747 {
1748         /*
1749          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1750          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1751          * this IPI.
1752          */
1753         preempt_fold_need_resched();
1754
1755         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1756                 return;
1757
1758         /*
1759          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1760          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1761          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1762          * we do call them.
1763          *
1764          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1765          * properly.
1766          *
1767          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1768          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1769          * somewhat pessimize the simple resched case.
1770          */
1771         irq_enter();
1772         sched_ttwu_pending();
1773
1774         /*
1775          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1776          */
1777         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1778                 this_rq()->idle_balance = 1;
1779                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1780         }
1781         irq_exit();
1782 }
1783
1784 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1785 {
1786         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1787
1788         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1789
1790         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1791                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1792                         smp_send_reschedule(cpu);
1793                 else
1794                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1795         }
1796 }
1797
1798 void wake_up_if_idle(int cpu)
1799 {
1800         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1801         struct rq_flags rf;
1802
1803         rcu_read_lock();
1804
1805         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1806                 goto out;
1807
1808         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1809                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1810         } else {
1811                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
1812                 if (is_idle_task(rq->curr))
1813                         smp_send_reschedule(cpu);
1814                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1815                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
1816         }
1817
1818 out:
1819         rcu_read_unlock();
1820 }
1821
1822 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1823 {
1824         if (this_cpu == that_cpu)
1825                 return true;
1826
1827         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1828 }
1829 #endif /* CONFIG_SMP */
1830
1831 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1832 {
1833         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1834         struct rq_flags rf;
1835
1836 #if defined(CONFIG_SMP)
1837         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1838                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1839                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1840                 return;
1841         }
1842 #endif
1843
1844         rq_lock(rq, &rf);
1845         update_rq_clock(rq);
1846         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1847         rq_unlock(rq, &rf);
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1852  *
1853  *  MIGRATION
1854  *
1855  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1856  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1857  * execution on its new CPU [c1].
1858  *
1859  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1860  *
1861  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1862  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1863  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1864  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1865  *
1866  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
1867  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1868  *
1869  * Example:
1870  *
1871  *   CPU0            CPU1            CPU2
1872  *
1873  *   LOCK rq(0)->lock
1874  *   sched-out X
1875  *   sched-in Y
1876  *   UNLOCK rq(0)->lock
1877  *
1878  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1879  *                                   dequeue X
1880  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1881  *
1882  *                                   LOCK rq(1)->lock
1883  *                                   enqueue X
1884  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1885  *
1886  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1887  *                   sched-out Z
1888  *                   sched-in X
1889  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1890  *
1891  *
1892  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1893  *
1894  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1895  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1896  * chain to provide order. Instead we do:
1897  *
1898  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1899  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1900  *
1901  * Example:
1902  *
1903  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1904  *
1905  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1906  *   dequeue X
1907  *   sched-out X
1908  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1909  *
1910  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1911  *                    X->state = WAKING
1912  *                    set_task_cpu(X,2)
1913  *
1914  *                    LOCK rq(2)->lock
1915  *                    enqueue X
1916  *                    X->state = RUNNING
1917  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1918  *
1919  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1920  *                                          sched-out Z
1921  *                                          sched-in X
1922  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1923  *
1924  *                    UNLOCK X->pi_lock
1925  *   UNLOCK rq(0)->lock
1926  *
1927  *
1928  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1929  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
1930  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
1931  */
1932
1933 /**
1934  * try_to_wake_up - wake up a thread
1935  * @p: the thread to be awakened
1936  * @state: the mask of task states that can be woken
1937  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1938  *
1939  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1940  *
1941  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1942  *
1943  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1944  * set_current_state().
1945  *
1946  * This function executes a full memory barrier before accessing the task
1947  * state; see set_current_state().
1948  *
1949  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1950  *         %false otherwise.
1951  */
1952 static int
1953 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1954 {
1955         unsigned long flags;
1956         int cpu, success = 0;
1957
1958         /*
1959          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1960          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1961          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1962          * set_current_state() the waiting thread does.
1963          */
1964         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1965         smp_mb__after_spinlock();
1966         if (!(p->state & state))
1967                 goto out;
1968
1969         trace_sched_waking(p);
1970
1971         /* We're going to change ->state: */
1972         success = 1;
1973         cpu = task_cpu(p);
1974
1975         /*
1976          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1977          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1978          * in smp_cond_load_acquire() below.
1979          *
1980          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1981          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
1982          *   UNLOCK rq->lock
1983          *
1984          * __schedule() (switch to task 'p')
1985          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
1986          *   smp_mb__after_spinlock();
1987          *   UNLOCK rq->lock
1988          *
1989          * [task p]
1990          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
1991          *
1992          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
1993          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
1994          */
1995         smp_rmb();
1996         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1997                 goto stat;
1998
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000         /*
2001          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2002          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2003          *
2004          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2005          * from the runqueue.
2006          *
2007          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
2008          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
2009          *   UNLOCK rq->lock
2010          *
2011          * __schedule() (put 'p' to sleep)
2012          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
2013          *   smp_mb__after_spinlock();
2014          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
2015          *
2016          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
2017          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
2018          */
2019         smp_rmb();
2020
2021         /*
2022          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2023          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2024          *
2025          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
2026          *
2027          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2028          * their previous state and preserve Program Order.
2029          */
2030         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2031
2032         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2033         p->state = TASK_WAKING;
2034
2035         if (p->in_iowait) {
2036                 delayacct_blkio_end(p);
2037                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2038         }
2039
2040         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2041         if (task_cpu(p) != cpu) {
2042                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2043                 set_task_cpu(p, cpu);
2044         }
2045
2046 #else /* CONFIG_SMP */
2047
2048         if (p->in_iowait) {
2049                 delayacct_blkio_end(p);
2050                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2051         }
2052
2053 #endif /* CONFIG_SMP */
2054
2055         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2056 stat:
2057         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2058 out:
2059         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2060
2061         return success;
2062 }
2063
2064 /**
2065  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2066  * @p: the thread to be awakened
2067  * @rf: request-queue flags for pinning
2068  *
2069  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2070  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2071  * the current task.
2072  */
2073 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2074 {
2075         struct rq *rq = task_rq(p);
2076
2077         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2078             WARN_ON_ONCE(p == current))
2079                 return;
2080
2081         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2082
2083         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2084                 /*
2085                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2086                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2087                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2088                  * not yet picked a replacement task.
2089                  */
2090                 rq_unlock(rq, rf);
2091                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2092                 rq_relock(rq, rf);
2093         }
2094
2095         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2096                 goto out;
2097
2098         trace_sched_waking(p);
2099
2100         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2101                 if (p->in_iowait) {
2102                         delayacct_blkio_end(p);
2103                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2104                 }
2105                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK);
2106         }
2107
2108         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2109         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2110 out:
2111         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2112 }
2113
2114 /**
2115  * wake_up_process - Wake up a specific process
2116  * @p: The process to be woken up.
2117  *
2118  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2119  * processes.
2120  *
2121  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2122  *
2123  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
2124  */
2125 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2126 {
2127         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2128 }
2129 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2130
2131 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2132 {
2133         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2134 }
2135
2136 /*
2137  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2138  * p is forked by current.
2139  *
2140  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2141  */
2142 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2143 {
2144         p->on_rq                        = 0;
2145
2146         p->se.on_rq                     = 0;
2147         p->se.exec_start                = 0;
2148         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2149         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2150         p->se.nr_migrations             = 0;
2151         p->se.vruntime                  = 0;
2152         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2153
2154 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2155         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2156 #endif
2157
2158 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2159         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2160         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2161 #endif
2162
2163         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2164         init_dl_task_timer(&p->dl);
2165         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
2166         __dl_clear_params(p);
2167
2168         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2169         p->rt.timeout           = 0;
2170         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2171         p->rt.on_rq             = 0;
2172         p->rt.on_list           = 0;
2173
2174 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2175         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2176 #endif
2177
2178         init_numa_balancing(clone_flags, p);
2179 }
2180
2181 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2182
2183 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2184
2185 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2186 {
2187         if (enabled)
2188                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2189         else
2190                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2191 }
2192
2193 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2194 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2195                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2196 {
2197         struct ctl_table t;
2198         int err;
2199         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2200
2201         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2202                 return -EPERM;
2203
2204         t = *table;
2205         t.data = &state;
2206         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2207         if (err < 0)
2208                 return err;
2209         if (write)
2210                 set_numabalancing_state(state);
2211         return err;
2212 }
2213 #endif
2214 #endif
2215
2216 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2217
2218 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2219 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2220
2221 static void set_schedstats(bool enabled)
2222 {
2223         if (enabled)
2224                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2225         else
2226                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2227 }
2228
2229 void force_schedstat_enabled(void)
2230 {
2231         if (!schedstat_enabled()) {
2232                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2233                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2234         }
2235 }
2236
2237 static int __init setup_schedstats(char *str)
2238 {
2239         int ret = 0;
2240         if (!str)
2241                 goto out;
2242
2243         /*
2244          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2245          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2246          * variable so init_schedstats() can do it later.
2247          */
2248         if (!strcmp(str, "enable")) {
2249                 __sched_schedstats = true;
2250                 ret = 1;
2251         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2252                 __sched_schedstats = false;
2253                 ret = 1;
2254         }
2255 out:
2256         if (!ret)
2257                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2258
2259         return ret;
2260 }
2261 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2262
2263 static void __init init_schedstats(void)
2264 {
2265         set_schedstats(__sched_schedstats);
2266 }
2267
2268 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2269 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2270                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2271 {
2272         struct ctl_table t;
2273         int err;
2274         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2275
2276         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2277                 return -EPERM;
2278
2279         t = *table;
2280         t.data = &state;
2281         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2282         if (err < 0)
2283                 return err;
2284         if (write)
2285                 set_schedstats(state);
2286         return err;
2287 }
2288 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2289 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2290 static inline void init_schedstats(void) {}
2291 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2292
2293 /*
2294  * fork()/clone()-time setup:
2295  */
2296 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2297 {
2298         unsigned long flags;
2299
2300         __sched_fork(clone_flags, p);
2301         /*
2302          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2303          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2304          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2305          */
2306         p->state = TASK_NEW;
2307
2308         /*
2309          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2310          */
2311         p->prio = current->normal_prio;
2312
2313         /*
2314          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2315          */
2316         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2317                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2318                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2319                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2320                         p->rt_priority = 0;
2321                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2322                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2323
2324                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2325                 set_load_weight(p, false);
2326
2327                 /*
2328                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2329                  * fulfilled its duty:
2330                  */
2331                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2332         }
2333
2334         if (dl_prio(p->prio))
2335                 return -EAGAIN;
2336         else if (rt_prio(p->prio))
2337                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2338         else
2339                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2340
2341         init_entity_runnable_average(&p->se);
2342
2343         /*
2344          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2345          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2346          * is ran before sched_fork().
2347          *
2348          * Silence PROVE_RCU.
2349          */
2350         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2351         rseq_migrate(p);
2352         /*
2353          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2354          * so use __set_task_cpu().
2355          */
2356         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
2357         if (p->sched_class->task_fork)
2358                 p->sched_class->task_fork(p);
2359         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2360
2361 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2362         if (likely(sched_info_on()))
2363                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2364 #endif
2365 #if defined(CONFIG_SMP)
2366         p->on_cpu = 0;
2367 #endif
2368         init_task_preempt_count(p);
2369 #ifdef CONFIG_SMP
2370         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2371         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2372 #endif
2373         return 0;
2374 }
2375
2376 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2377 {
2378         if (runtime == RUNTIME_INF)
2379                 return BW_UNIT;
2380
2381         /*
2382          * Doing this here saves a lot of checks in all
2383          * the calling paths, and returning zero seems
2384          * safe for them anyway.
2385          */
2386         if (period == 0)
2387                 return 0;
2388
2389         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
2390 }
2391
2392 /*
2393  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2394  *
2395  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2396  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2397  * on the runqueue and wakes it.
2398  */
2399 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2400 {
2401         struct rq_flags rf;
2402         struct rq *rq;
2403
2404         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2405         p->state = TASK_RUNNING;
2406 #ifdef CONFIG_SMP
2407         /*
2408          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2409          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2410          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2411          *
2412          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2413          * as we're not fully set-up yet.
2414          */
2415         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
2416         rseq_migrate(p);
2417         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2418 #endif
2419         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2420         update_rq_clock(rq);
2421         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2422
2423         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
2424         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2425         trace_sched_wakeup_new(p);
2426         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2427 #ifdef CONFIG_SMP
2428         if (p->sched_class->task_woken) {
2429                 /*
2430                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2431                  * drop it.
2432                  */
2433                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2434                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2435                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2436         }
2437 #endif
2438         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2439 }
2440
2441 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2442
2443 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
2444
2445 void preempt_notifier_inc(void)
2446 {
2447         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
2448 }
2449 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2450
2451 void preempt_notifier_dec(void)
2452 {
2453         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
2454 }
2455 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2456
2457 /**
2458  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2459  * @notifier: notifier struct to register
2460  */
2461 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2462 {
2463         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2464                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2465
2466         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2467 }
2468 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2469
2470 /**
2471  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2472  * @notifier: notifier struct to unregister
2473  *
2474  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2475  */
2476 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2477 {
2478         hlist_del(&notifier->link);
2479 }
2480 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2481
2482 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2483 {
2484         struct preempt_notifier *notifier;
2485
2486         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2487                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2488 }
2489
2490 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2491 {
2492         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2493                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2494 }
2495
2496 static void
2497 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2498                                    struct task_struct *next)
2499 {
2500         struct preempt_notifier *notifier;
2501
2502         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2503                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2504 }
2505
2506 static __always_inline void
2507 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2508                                  struct task_struct *next)
2509 {
2510         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
2511                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2512 }
2513
2514 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2515
2516 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2517 {
2518 }
2519
2520 static inline void
2521 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2522                                  struct task_struct *next)
2523 {
2524 }
2525
2526 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2527
2528 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
2529 {
2530 #ifdef CONFIG_SMP
2531         /*
2532          * Claim the task as running, we do this before switching to it
2533          * such that any running task will have this set.
2534          */
2535         next->on_cpu = 1;
2536 #endif
2537 }
2538
2539 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
2540 {
2541 #ifdef CONFIG_SMP
2542         /*
2543          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
2544          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
2545          * finished.
2546          *
2547          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
2548          * happen before this.
2549          *
2550          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
2551          */
2552         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
2553 #endif
2554 }
2555
2556 static inline void
2557 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2558 {
2559         /*
2560          * Since the runqueue lock will be released by the next
2561          * task (which is an invalid locking op but in the case
2562          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2563          * do an early lockdep release here:
2564          */
2565         rq_unpin_lock(rq, rf);
2566         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2567 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
2568         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
2569         rq->lock.owner = next;
2570 #endif
2571 }
2572
2573 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
2574 {
2575         /*
2576          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
2577          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
2578          * prev into current:
2579          */
2580         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
2581         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2582 }
2583
2584 /*
2585  * NOP if the arch has not defined these:
2586  */
2587
2588 #ifndef prepare_arch_switch
2589 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
2590 #endif
2591
2592 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
2593 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
2594 #endif
2595
2596 /**
2597  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2598  * @rq: the runqueue preparing to switch
2599  * @prev: the current task that is being switched out
2600  * @next: the task we are going to switch to.
2601  *
2602  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2603  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2604  * switch.
2605  *
2606  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2607  * hooks.
2608  */
2609 static inline void
2610 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2611                     struct task_struct *next)
2612 {
2613         kcov_prepare_switch(prev);
2614         sched_info_switch(rq, prev, next);
2615         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2616         rseq_preempt(prev);
2617         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2618         prepare_task(next);
2619         prepare_arch_switch(next);
2620 }
2621
2622 /**
2623  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2624  * @prev: the thread we just switched away from.
2625  *
2626  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2627  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2628  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2629  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2630  *
2631  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2632  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2633  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2634  * details.)
2635  *
2636  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2637  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2638  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2639  * because prev may have moved to another CPU.
2640  */
2641 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2642         __releases(rq->lock)
2643 {
2644         struct rq *rq = this_rq();
2645         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2646         long prev_state;
2647
2648         /*
2649          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2650          * because it left us after:
2651          *
2652          *      schedule()
2653          *        preempt_disable();                    // 1
2654          *        __schedule()
2655          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2656          *
2657          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2658          */
2659         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2660                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2661                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2662                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2663
2664         rq->prev_mm = NULL;
2665
2666         /*
2667          * A task struct has one reference for the use as "current".
2668          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2669          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2670          * the scheduled task must drop that reference.
2671          *
2672          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2673          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2674          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2675          * transition, resulting in a double drop.
2676          */
2677         prev_state = prev->state;
2678         vtime_task_switch(prev);
2679         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2680         finish_task(prev);
2681         finish_lock_switch(rq);
2682         finish_arch_post_lock_switch();
2683         kcov_finish_switch(current);
2684
2685         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2686         /*
2687          * When switching through a kernel thread, the loop in
2688          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
2689          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
2690          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
2691          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
2692          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
2693          *
2694          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
2695          *   provided by mmdrop(),
2696          * - a sync_core for SYNC_CORE.
2697          */
2698         if (mm) {
2699                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
2700                 mmdrop(mm);
2701         }
2702         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2703                 if (prev->sched_class->task_dead)
2704                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2705
2706                 /*
2707                  * Remove function-return probe instances associated with this
2708                  * task and put them back on the free list.
2709                  */
2710                 kprobe_flush_task(prev);
2711
2712                 /* Task is done with its stack. */
2713                 put_task_stack(prev);
2714
2715                 put_task_struct(prev);
2716         }
2717
2718         tick_nohz_task_switch();
2719         return rq;
2720 }
2721
2722 #ifdef CONFIG_SMP
2723
2724 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2725 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2726 {
2727         struct callback_head *head, *next;
2728         void (*func)(struct rq *rq);
2729         unsigned long flags;
2730
2731         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2732         head = rq->balance_callback;
2733         rq->balance_callback = NULL;
2734         while (head) {
2735                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2736                 next = head->next;
2737                 head->next = NULL;
2738                 head = next;
2739
2740                 func(rq);
2741         }
2742         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2743 }
2744
2745 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2746 {
2747         if (unlikely(rq->balance_callback))
2748                 __balance_callback(rq);
2749 }
2750
2751 #else
2752
2753 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2754 {
2755 }
2756
2757 #endif
2758
2759 /**
2760  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2761  * @prev: the thread we just switched away from.
2762  */
2763 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2764         __releases(rq->lock)
2765 {
2766         struct rq *rq;
2767
2768         /*
2769          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2770          * finish_task_switch() for details.
2771          *
2772          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2773          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2774          * PREEMPT_COUNT kernels).
2775          */
2776
2777         rq = finish_task_switch(prev);
2778         balance_callback(rq);
2779         preempt_enable();
2780
2781         if (current->set_child_tid)
2782                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2783
2784         calculate_sigpending();
2785 }
2786
2787 /*
2788  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2789  */
2790 static __always_inline struct rq *
2791 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2792                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2793 {
2794         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2795
2796         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2797
2798         mm = next->mm;
2799         oldmm = prev->active_mm;
2800         /*
2801          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2802          * combine the page table reload and the switch backend into
2803          * one hypercall.
2804          */
2805         arch_start_context_switch(prev);
2806
2807         /*
2808          * If mm is non-NULL, we pass through switch_mm(). If mm is
2809          * NULL, we will pass through mmdrop() in finish_task_switch().
2810          * Both of these contain the full memory barrier required by
2811          * membarrier after storing to rq->curr, before returning to
2812          * user-space.
2813          */
2814         if (!mm) {
2815                 next->active_mm = oldmm;
2816                 mmgrab(oldmm);
2817                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2818         } else
2819                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2820
2821         if (!prev->mm) {
2822                 prev->active_mm = NULL;
2823                 rq->prev_mm = oldmm;
2824         }
2825
2826         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2827
2828         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
2829
2830         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2831         switch_to(prev, next, prev);
2832         barrier();
2833
2834         return finish_task_switch(prev);
2835 }
2836
2837 /*
2838  * nr_running and nr_context_switches:
2839  *
2840  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2841  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2842  */
2843 unsigned long nr_running(void)
2844 {
2845         unsigned long i, sum = 0;
2846
2847         for_each_online_cpu(i)
2848                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2849
2850         return sum;
2851 }
2852
2853 /*
2854  * Check if only the current task is running on the CPU.
2855  *
2856  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2857  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2858  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2859  *
2860  * - from a non-preemptable section (of course)
2861  *
2862  * - from a thread that is bound to a single CPU
2863  *
2864  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2865  */
2866 bool single_task_running(void)
2867 {
2868         return raw_rq()->nr_running == 1;
2869 }
2870 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2871
2872 unsigned long long nr_context_switches(void)
2873 {
2874         int i;
2875         unsigned long long sum = 0;
2876
2877         for_each_possible_cpu(i)
2878                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2879
2880         return sum;
2881 }
2882
2883 /*
2884  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2885  *
2886  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2887  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2888  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2889  *
2890  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2891  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2892  * running and we'd not be idle.
2893  *
2894  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2895  * is broken.
2896  *
2897  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2898  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2899  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2900  * utilising both CPUs.
2901  *
2902  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2903  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2904  *
2905  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2906  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2907  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2908  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2909  *
2910  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2911  */
2912
2913 unsigned long nr_iowait(void)
2914 {
2915         unsigned long i, sum = 0;
2916
2917         for_each_possible_cpu(i)
2918                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2919
2920         return sum;
2921 }
2922
2923 /*
2924  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2925  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2926  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2927  * runnable.
2928  */
2929
2930 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2931 {
2932         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2933         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2934 }
2935
2936 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2937 {
2938         struct rq *rq = this_rq();
2939         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2940         *load = rq->load.weight;
2941 }
2942
2943 #ifdef CONFIG_SMP
2944
2945 /*
2946  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2947  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2948  */
2949 void sched_exec(void)
2950 {
2951         struct task_struct *p = current;
2952         unsigned long flags;
2953         int dest_cpu;
2954
2955         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2956         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2957         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2958                 goto unlock;
2959
2960         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2961                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2962
2963                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2964                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2965                 return;
2966         }
2967 unlock:
2968         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2969 }
2970
2971 #endif
2972
2973 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2974 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2975
2976 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2977 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2978
2979 /*
2980  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
2981  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
2982  * we observe a high rate of cache misses in practice.
2983  * Prefetching this data results in improved performance.
2984  */
2985 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
2986 {
2987 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2988         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
2989 #else
2990         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
2991 #endif
2992         prefetch(curr);
2993         prefetch(&curr->exec_start);
2994 }
2995
2996 /*
2997  * Return accounted runtime for the task.
2998  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2999  * pending runtime that have not been accounted yet.
3000  */
3001 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3002 {
3003         struct rq_flags rf;
3004         struct rq *rq;
3005         u64 ns;
3006
3007 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3008         /*
3009          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
3010          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3011          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3012          *
3013          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3014          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3015          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3016          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3017          * been accounted, so we're correct here as well.
3018          */
3019         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3020                 return p->se.sum_exec_runtime;
3021 #endif
3022
3023         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3024         /*
3025          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3026          * project cycles that may never be accounted to this
3027          * thread, breaking clock_gettime().
3028          */
3029         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3030                 prefetch_curr_exec_start(p);
3031                 update_rq_clock(rq);
3032                 p->sched_class->update_curr(rq);
3033         }
3034         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3035         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3036
3037         return ns;
3038 }
3039
3040 /*
3041  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3042  * We call it with interrupts disabled.
3043  */
3044 void scheduler_tick(void)
3045 {
3046         int cpu = smp_processor_id();
3047         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3048         struct task_struct *curr = rq->curr;
3049         struct rq_flags rf;
3050
3051         sched_clock_tick();
3052
3053         rq_lock(rq, &rf);
3054
3055         update_rq_clock(rq);
3056         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3057         cpu_load_update_active(rq);
3058         calc_global_load_tick(rq);
3059
3060         rq_unlock(rq, &rf);
3061
3062         perf_event_task_tick();
3063
3064 #ifdef CONFIG_SMP
3065         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3066         trigger_load_balance(rq);
3067 #endif
3068 }
3069
3070 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3071
3072 struct tick_work {
3073         int                     cpu;
3074         atomic_t                state;
3075         struct delayed_work     work;
3076 };
3077 /* Values for ->state, see diagram below. */
3078 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
3079 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
3080 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
3081
3082 /*
3083  * State diagram for ->state:
3084  *
3085  *
3086  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
3087  *                    |   ^
3088  *                    |   |
3089  *                    |   | sched_tick_remote()
3090  *                    |   |
3091  *                    |   |
3092  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
3093  *                    |   ^
3094  *                    |   |
3095  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
3096  *                    |   |
3097  *                    V   |
3098  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
3099  *
3100  *
3101  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
3102  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
3103  */
3104
3105 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
3106
3107 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
3108 {
3109         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
3110         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
3111         int cpu = twork->cpu;
3112         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3113         struct task_struct *curr;
3114         struct rq_flags rf;
3115         u64 delta;
3116         int os;
3117
3118         /*
3119          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
3120          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
3121          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
3122          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
3123          * of when exactly it is running.
3124          */
3125         if (idle_cpu(cpu) || !tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
3126                 goto out_requeue;
3127
3128         rq_lock_irq(rq, &rf);
3129         curr = rq->curr;
3130         if (is_idle_task(curr) || cpu_is_offline(cpu))
3131                 goto out_unlock;
3132
3133         update_rq_clock(rq);
3134         delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
3135
3136         /*
3137          * Make sure the next tick runs within a reasonable
3138          * amount of time.
3139          */
3140         WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
3141         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3142
3143 out_unlock:
3144         rq_unlock_irq(rq, &rf);
3145
3146 out_requeue:
3147         /*
3148          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
3149          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
3150          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
3151          * first update state to reflect hotplug activity if required.
3152          */
3153         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3154         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
3155         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
3156                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
3157 }
3158
3159 static void sched_tick_start(int cpu)
3160 {
3161         int os;
3162         struct tick_work *twork;
3163
3164         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3165                 return;
3166
3167         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3168
3169         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3170         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3171         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3172         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
3173                 twork->cpu = cpu;
3174                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
3175                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
3176         }
3177 }
3178
3179 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3180 static void sched_tick_stop(int cpu)
3181 {
3182         struct tick_work *twork;
3183         int os;
3184
3185         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
3186                 return;
3187
3188         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
3189
3190         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
3191         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
3192         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
3193         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
3194         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
3195 }
3196 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3197
3198 int __init sched_tick_offload_init(void)
3199 {
3200         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
3201         BUG_ON(!tick_work_cpu);
3202         return 0;
3203 }
3204
3205 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
3206 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
3207 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
3208 #endif
3209
3210 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3211                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
3212 /*
3213  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3214  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3215  */
3216 static inline void preempt_latency_start(int val)
3217 {
3218         if (preempt_count() == val) {
3219                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3220 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3221                 current->preempt_disable_ip = ip;
3222 #endif
3223                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3224         }
3225 }
3226
3227 void preempt_count_add(int val)
3228 {
3229 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3230         /*
3231          * Underflow?
3232          */
3233         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3234                 return;
3235 #endif
3236         __preempt_count_add(val);
3237 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3238         /*
3239          * Spinlock count overflowing soon?
3240          */
3241         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3242                                 PREEMPT_MASK - 10);
3243 #endif
3244         preempt_latency_start(val);
3245 }
3246 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3247 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3248
3249 /*
3250  * If the value passed in equals to the current preempt count
3251  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3252  */
3253 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3254 {
3255         if (preempt_count() == val)
3256                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3257 }
3258
3259 void preempt_count_sub(int val)
3260 {
3261 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3262         /*
3263          * Underflow?
3264          */
3265         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3266                 return;
3267         /*
3268          * Is the spinlock portion underflowing?
3269          */
3270         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3271                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3272                 return;
3273 #endif
3274
3275         preempt_latency_stop(val);
3276         __preempt_count_sub(val);
3277 }
3278 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3279 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3280
3281 #else
3282 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3283 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3284 #endif
3285
3286 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3287 {
3288 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3289         return p->preempt_disable_ip;
3290 #else
3291         return 0;
3292 #endif
3293 }
3294
3295 /*
3296  * Print scheduling while atomic bug:
3297  */
3298 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3299 {
3300         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3301         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3302
3303         if (oops_in_progress)
3304                 return;
3305
3306         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3307                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3308
3309         debug_show_held_locks(prev);
3310         print_modules();
3311         if (irqs_disabled())
3312                 print_irqtrace_events(prev);
3313         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3314             && in_atomic_preempt_off()) {
3315                 pr_err("Preemption disabled at:");
3316                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3317                 pr_cont("\n");
3318         }
3319         if (panic_on_warn)
3320                 panic("scheduling while atomic\n");
3321
3322         dump_stack();
3323         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3324 }
3325
3326 /*
3327  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3328  */
3329 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3330 {
3331 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3332         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3333                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3334 #endif
3335
3336         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3337                 __schedule_bug(prev);
3338                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3339         }
3340         rcu_sleep_check();
3341
3342         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3343
3344         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3345 }
3346
3347 /*
3348  * Pick up the highest-prio task:
3349  */
3350 static inline struct task_struct *
3351 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3352 {
3353         const struct sched_class *class;
3354         struct task_struct *p;
3355
3356         /*
3357          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3358          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3359          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3360          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3361          */
3362         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3363                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3364                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3365
3366                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3367                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3368                         goto again;
3369
3370                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3371                 if (unlikely(!p))
3372                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3373
3374                 return p;
3375         }
3376
3377 again:
3378         for_each_class(class) {
3379                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3380                 if (p) {
3381                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3382                                 goto again;
3383                         return p;
3384                 }
3385         }
3386
3387         /* The idle class should always have a runnable task: */
3388         BUG();
3389 }
3390
3391 /*
3392  * __schedule() is the main scheduler function.
3393  *
3394  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3395  *
3396  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3397  *
3398  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3399  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3400  *
3401  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3402  *      interrupt handler scheduler_tick().
3403  *
3404  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3405  *      task to the run-queue and that's it.
3406  *
3407  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3408  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3409  *      called on the nearest possible occasion:
3410  *
3411  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3412  *
3413  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3414  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3415  *           spin_unlock()!)
3416  *
3417  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3418  *           preemptible context
3419  *
3420  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3421  *         then at the next:
3422  *
3423  *          - cond_resched() call
3424  *          - explicit schedule() call
3425  *          - return from syscall or exception to user-space
3426  *          - return from interrupt-handler to user-space
3427  *
3428  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3429  */
3430 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3431 {
3432         struct task_struct *prev, *next;
3433         unsigned long *switch_count;
3434         struct rq_flags rf;
3435         struct rq *rq;
3436         int cpu;
3437
3438         cpu = smp_processor_id();
3439         rq = cpu_rq(cpu);
3440         prev = rq->curr;
3441
3442         schedule_debug(prev);
3443
3444         if (sched_feat(HRTICK))
3445                 hrtick_clear(rq);
3446
3447         local_irq_disable();
3448         rcu_note_context_switch(preempt);
3449
3450         /*
3451          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3452          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3453          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3454          *
3455          * The membarrier system call requires a full memory barrier
3456          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
3457          */
3458         rq_lock(rq, &rf);
3459         smp_mb__after_spinlock();
3460
3461         /* Promote REQ to ACT */
3462         rq->clock_update_flags <<= 1;
3463         update_rq_clock(rq);
3464
3465         switch_count = &prev->nivcsw;
3466         if (!preempt && prev->state) {
3467                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3468                         prev->state = TASK_RUNNING;
3469                 } else {
3470                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
3471                         prev->on_rq = 0;
3472
3473                         if (prev->in_iowait) {
3474                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3475                                 delayacct_blkio_start();
3476                         }
3477
3478                         /*
3479                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3480                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3481                          * concurrency.
3482                          */
3483                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3484                                 struct task_struct *to_wakeup;
3485
3486                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3487                                 if (to_wakeup)
3488                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3489                         }
3490                 }
3491                 switch_count = &prev->nvcsw;
3492         }
3493
3494         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3495         clear_tsk_need_resched(prev);
3496         clear_preempt_need_resched();
3497
3498         if (likely(prev != next)) {
3499                 rq->nr_switches++;
3500                 rq->curr = next;
3501                 /*
3502                  * The membarrier system call requires each architecture
3503                  * to have a full memory barrier after updating
3504                  * rq->curr, before returning to user-space.
3505                  *
3506                  * Here are the schemes providing that barrier on the
3507                  * various architectures:
3508                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
3509                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
3510                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
3511                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
3512                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
3513                  *   is a RELEASE barrier),
3514                  */
3515                 ++*switch_count;
3516
3517                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3518
3519                 /* Also unlocks the rq: */
3520                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3521         } else {
3522                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3523                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
3524         }
3525
3526         balance_callback(rq);
3527 }
3528
3529 void __noreturn do_task_dead(void)
3530 {
3531         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3532         set_special_state(TASK_DEAD);
3533
3534         /* Tell freezer to ignore us: */
3535         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3536
3537         __schedule(false);
3538         BUG();
3539
3540         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3541         for (;;)
3542                 cpu_relax();
3543 }
3544
3545 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3546 {
3547         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3548                 return;
3549         /*
3550          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3551          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3552          */
3553         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3554                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3555 }
3556
3557 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3558 {
3559         struct task_struct *tsk = current;
3560
3561         sched_submit_work(tsk);
3562         do {
3563                 preempt_disable();
3564                 __schedule(false);
3565                 sched_preempt_enable_no_resched();
3566         } while (need_resched());
3567 }
3568 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3569
3570 /*
3571  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
3572  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
3573  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
3574  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
3575  * (schedule out non-voluntarily).
3576  *
3577  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
3578  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
3579  */
3580 void __sched schedule_idle(void)
3581 {
3582         /*
3583          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
3584          * regardless because that function is a nop when the task is in a
3585          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
3586          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
3587          * TASK_RUNNING state.
3588          */
3589         WARN_ON_ONCE(current->state);
3590         do {
3591                 __schedule(false);
3592         } while (need_resched());
3593 }
3594
3595 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3596 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3597 {
3598         /*
3599          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3600          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3601          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3602          * we find a better solution.
3603          *
3604          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3605          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3606          * too frequently to make sense yet.
3607          */
3608         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3609         schedule();
3610         exception_exit(prev_state);
3611 }
3612 #endif
3613
3614 /**
3615  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3616  *
3617  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3618  */
3619 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3620 {
3621         sched_preempt_enable_no_resched();
3622         schedule();
3623         preempt_disable();
3624 }
3625
3626 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3627 {
3628         do {
3629                 /*
3630                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3631                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3632                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3633                  * by the function tracer will call this function again and
3634                  * cause infinite recursion.
3635                  *
3636                  * Preemption must be disabled here before the function
3637                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3638                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3639                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3640                  * which can also be traced by the function tracer.
3641                  */
3642                 preempt_disable_notrace();
3643                 preempt_latency_start(1);
3644                 __schedule(true);
3645                 preempt_latency_stop(1);
3646                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3647
3648                 /*
3649                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3650                  * between schedule and now.
3651                  */
3652         } while (need_resched());
3653 }
3654
3655 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3656 /*
3657  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3658  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3659  * occur there and call schedule directly.
3660  */
3661 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3662 {
3663         /*
3664          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3665          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3666          */
3667         if (likely(!preemptible()))
3668                 return;
3669
3670         preempt_schedule_common();
3671 }
3672 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3673 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3674
3675 /**
3676  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3677  *
3678  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3679  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3680  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3681  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3682  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3683  * to be called when the system is still in usermode.
3684  *
3685  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3686  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3687  * calling the scheduler.
3688  */
3689 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3690 {
3691         enum ctx_state prev_ctx;
3692
3693         if (likely(!preemptible()))
3694                 return;
3695
3696         do {
3697                 /*
3698                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3699                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3700                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3701                  * by the function tracer will call this function again and
3702                  * cause infinite recursion.
3703                  *
3704                  * Preemption must be disabled here before the function
3705                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3706                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3707                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3708                  * which can also be traced by the function tracer.
3709                  */
3710                 preempt_disable_notrace();
3711                 preempt_latency_start(1);
3712                 /*
3713                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3714                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3715                  * an infinite recursion.
3716                  */
3717                 prev_ctx = exception_enter();
3718                 __schedule(true);
3719                 exception_exit(prev_ctx);
3720
3721                 preempt_latency_stop(1);
3722                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3723         } while (need_resched());
3724 }
3725 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3726
3727 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3728
3729 /*
3730  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3731  * off of irq context.
3732  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3733  * protect us against recursive calling from irq.
3734  */
3735 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3736 {
3737         enum ctx_state prev_state;
3738
3739         /* Catch callers which need to be fixed */
3740         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3741
3742         prev_state = exception_enter();
3743
3744         do {
3745                 preempt_disable();
3746                 local_irq_enable();
3747                 __schedule(true);
3748                 local_irq_disable();
3749                 sched_preempt_enable_no_resched();
3750         } while (need_resched());
3751
3752         exception_exit(prev_state);
3753 }
3754
3755 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3756                           void *key)
3757 {
3758         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3759 }
3760 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3761
3762 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3763
3764 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
3765 {
3766         if (pi_task)
3767                 prio = min(prio, pi_task->prio);
3768
3769         return prio;
3770 }
3771
3772 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3773 {
3774         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3775
3776         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
3777 }
3778
3779 /*
3780  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3781  * @p: task to boost
3782  * @pi_task: donor task
3783  *
3784  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3785  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3786  *
3787  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3788  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3789  */
3790 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
3791 {
3792         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
3793                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
3794         const struct sched_class *prev_class;
3795         struct rq_flags rf;
3796         struct rq *rq;
3797
3798         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
3799         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
3800
3801         /*
3802          * If nothing changed; bail early.
3803          */
3804         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3805                 return;
3806
3807         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3808         update_rq_clock(rq);
3809         /*
3810          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
3811          * either lock.
3812          *
3813          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
3814          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
3815          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
3816          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
3817          * points to a blocked task -- which guaratees the task is present.
3818          */
3819         p->pi_top_task = pi_task;
3820
3821         /*
3822          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
3823          */
3824         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
3825                 goto out_unlock;
3826
3827         /*
3828          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3829          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3830          *
3831          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3832          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3833          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3834          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3835          * with interrupts disabled and will complete the lock
3836          * protected section without being interrupted. So there is no
3837          * real need to boost.
3838          */
3839         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3840                 WARN_ON(p != rq->curr);
3841                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3842                 goto out_unlock;
3843         }
3844
3845         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
3846         oldprio = p->prio;
3847
3848         if (oldprio == prio)
3849                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3850
3851         prev_class = p->sched_class;
3852         queued = task_on_rq_queued(p);
3853         running = task_current(rq, p);
3854         if (queued)
3855                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3856         if (running)
3857                 put_prev_task(rq, p);
3858
3859         /*
3860          * Boosting condition are:
3861          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3862          *      --> -dl task blocks on mutex A
3863          *
3864          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3865          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3866          *          running task
3867          */
3868         if (dl_prio(prio)) {
3869                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3870                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
3871                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3872                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
3873                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3874                 } else {
3875                         p->dl.pi_se = &p->dl;
3876                 }
3877                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3878         } else if (rt_prio(prio)) {
3879                 if (dl_prio(oldprio))
3880                         p->dl.pi_se = &p->dl;
3881                 if (oldprio < prio)
3882                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3883                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3884         } else {
3885                 if (dl_prio(oldprio))
3886                         p->dl.pi_se = &p->dl;
3887                 if (rt_prio(oldprio))
3888                         p->rt.timeout = 0;
3889                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3890         }
3891
3892         p->prio = prio;
3893
3894         if (queued)
3895                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3896         if (running)
3897                 set_curr_task(rq, p);
3898
3899         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3900 out_unlock:
3901         /* Avoid rq from going away on us: */
3902         preempt_disable();
3903         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3904
3905         balance_callback(rq);
3906         preempt_enable();
3907 }
3908 #else
3909 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
3910 {
3911         return prio;
3912 }
3913 #endif
3914
3915 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3916 {
3917         bool queued, running;
3918         int old_prio, delta;
3919         struct rq_flags rf;
3920         struct rq *rq;
3921
3922         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3923                 return;
3924         /*
3925          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3926          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3927          */
3928         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3929         update_rq_clock(rq);
3930
3931         /*
3932          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3933          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3934          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3935          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3936          */
3937         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3938                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3939                 goto out_unlock;
3940         }
3941         queued = task_on_rq_queued(p);
3942         running = task_current(rq, p);
3943         if (queued)
3944                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
3945         if (running)
3946                 put_prev_task(rq, p);
3947
3948         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3949         set_load_weight(p, true);
3950         old_prio = p->prio;
3951         p->prio = effective_prio(p);
3952         delta = p->prio - old_prio;
3953
3954         if (queued) {
3955                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
3956                 /*
3957                  * If the task increased its priority or is running and
3958                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3959                  */
3960                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3961                         resched_curr(rq);
3962         }
3963         if (running)
3964                 set_curr_task(rq, p);
3965 out_unlock:
3966         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3967 }
3968 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3969
3970 /*
3971  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3972  * @p: task
3973  * @nice: nice value
3974  */
3975 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3976 {
3977         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3978         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3979
3980         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3981                 capable(CAP_SYS_NICE));
3982 }
3983
3984 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3985
3986 /*
3987  * sys_nice - change the priority of the current process.
3988  * @increment: priority increment
3989  *
3990  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3991  * does similar things.
3992  */
3993 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3994 {
3995         long nice, retval;
3996
3997         /*
3998          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3999          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4000          * and we have a single winner.
4001          */
4002         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
4003         nice = task_nice(current) + increment;
4004
4005         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4006         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4007                 return -EPERM;
4008
4009         retval = security_task_setnice(current, nice);
4010         if (retval)
4011                 return retval;
4012
4013         set_user_nice(current, nice);
4014         return 0;
4015 }
4016
4017 #endif
4018
4019 /**
4020  * task_prio - return the priority value of a given task.
4021  * @p: the task in question.
4022  *
4023  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
4024  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4025  * around 0, value goes from -16 to +15.
4026  */
4027 int task_prio(const struct task_struct *p)
4028 {
4029         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4030 }
4031
4032 /**
4033  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
4034  * @cpu: the processor in question.
4035  *
4036  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4037  */
4038 int idle_cpu(int cpu)
4039 {
4040         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4041
4042         if (rq->curr != rq->idle)
4043                 return 0;
4044
4045         if (rq->nr_running)
4046                 return 0;
4047
4048 #ifdef CONFIG_SMP
4049         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4050                 return 0;
4051 #endif
4052
4053         return 1;
4054 }
4055
4056 /**
4057  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
4058  * @cpu: the CPU in question.
4059  *
4060  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
4061  */
4062 int available_idle_cpu(int cpu)
4063 {
4064         if (!idle_cpu(cpu))
4065                 return 0;
4066
4067         if (vcpu_is_preempted(cpu))
4068                 return 0;
4069
4070         return 1;
4071 }
4072
4073 /**
4074  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
4075  * @cpu: the processor in question.
4076  *
4077  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
4078  */
4079 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4080 {
4081         return cpu_rq(cpu)->idle;
4082 }
4083
4084 /**
4085  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4086  * @pid: the pid in question.
4087  *
4088  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
4089  */
4090 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4091 {
4092         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4093 }
4094
4095 /*
4096  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4097  * it calls know not to change it.
4098  */
4099 #define SETPARAM_POLICY -1
4100
4101 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4102                 const struct sched_attr *attr)
4103 {
4104         int policy = attr->sched_policy;
4105
4106         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4107                 policy = p->policy;
4108
4109         p->policy = policy;
4110
4111         if (dl_policy(policy))
4112                 __setparam_dl(p, attr);
4113         else if (fair_policy(policy))
4114                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4115
4116         /*
4117          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4118          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4119          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4120          */
4121         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4122         p->normal_prio = normal_prio(p);
4123         set_load_weight(p, true);
4124 }
4125
4126 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4127 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4128                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4129 {
4130         __setscheduler_params(p, attr);
4131
4132         /*
4133          * Keep a potential priority boosting if called from
4134          * sched_setscheduler().
4135          */
4136         p->prio = normal_prio(p);
4137         if (keep_boost)
4138                 p->prio = rt_effective_prio(p, p->prio);
4139
4140         if (dl_prio(p->prio))
4141                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4142         else if (rt_prio(p->prio))
4143                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4144         else
4145                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4146 }
4147
4148 /*
4149  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4150  */
4151 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4152 {
4153         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4154         bool match;
4155
4156         rcu_read_lock();
4157         pcred = __task_cred(p);
4158         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4159                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4160         rcu_read_unlock();
4161         return match;
4162 }
4163
4164 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4165                                 const struct sched_attr *attr,
4166                                 bool user, bool pi)
4167 {
4168         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4169                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4170         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4171         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4172         const struct sched_class *prev_class;
4173         struct rq_flags rf;
4174         int reset_on_fork;
4175         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
4176         struct rq *rq;
4177
4178         /* The pi code expects interrupts enabled */
4179         BUG_ON(pi && in_interrupt());
4180 recheck:
4181         /* Double check policy once rq lock held: */
4182         if (policy < 0) {
4183                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4184                 policy = oldpolicy = p->policy;
4185         } else {
4186                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4187
4188                 if (!valid_policy(policy))
4189                         return -EINVAL;
4190         }
4191
4192         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
4193                 return -EINVAL;
4194
4195         /*
4196          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4197          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4198          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4199          */
4200         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4201             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4202                 return -EINVAL;
4203         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4204             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4205                 return -EINVAL;
4206
4207         /*
4208          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4209          */
4210         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4211                 if (fair_policy(policy)) {
4212                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4213                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4214                                 return -EPERM;
4215                 }
4216
4217                 if (rt_policy(policy)) {
4218                         unsigned long rlim_rtprio =
4219                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4220
4221                         /* Can't set/change the rt policy: */
4222                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4223                                 return -EPERM;
4224
4225                         /* Can't increase priority: */
4226                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4227                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4228                                 return -EPERM;
4229                 }
4230
4231                  /*
4232                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4233                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4234                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4235                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4236                   */
4237                 if (dl_policy(policy))
4238                         return -EPERM;
4239
4240                 /*
4241                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4242                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4243                  */
4244                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4245                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4246                                 return -EPERM;
4247                 }
4248
4249                 /* Can't change other user's priorities: */
4250                 if (!check_same_owner(p))
4251                         return -EPERM;
4252
4253                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4254                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4255                         return -EPERM;
4256         }
4257
4258         if (user) {
4259                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
4260                         return -EINVAL;
4261
4262                 retval = security_task_setscheduler(p);
4263                 if (retval)
4264                         return retval;
4265         }
4266
4267         /*
4268          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4269          * changing the priority of the task:
4270          *
4271          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4272          * runqueue lock must be held.
4273          */
4274         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4275         update_rq_clock(rq);
4276
4277         /*
4278          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4279          */
4280         if (p == rq->stop) {
4281                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4282                 return -EINVAL;
4283         }
4284
4285         /*
4286          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4287          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4288          */
4289         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4290                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4291                         goto change;
4292                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4293                         goto change;
4294                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4295                         goto change;
4296
4297                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4298                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4299                 return 0;
4300         }
4301 change:
4302
4303         if (user) {
4304 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4305                 /*
4306                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4307                  * assigned.
4308                  */
4309                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4310                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4311                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4312                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4313                         return -EPERM;
4314                 }
4315 #endif
4316 #ifdef CONFIG_SMP
4317                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
4318                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
4319                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4320
4321                         /*
4322                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4323                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4324                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4325                          */
4326                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4327                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4328                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4329                                 return -EPERM;
4330                         }
4331                 }
4332 #endif
4333         }
4334
4335         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4336         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4337                 policy = oldpolicy = -1;
4338                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4339                 goto recheck;
4340         }
4341
4342         /*
4343          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4344          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4345          * is available.
4346          */
4347         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
4348                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4349                 return -EBUSY;
4350         }
4351
4352         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4353         oldprio = p->prio;
4354
4355         if (pi) {
4356                 /*
4357                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4358                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4359                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4360                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4361                  * itself.
4362                  */
4363                 new_effective_prio = rt_effective_prio(p, newprio);
4364                 if (new_effective_prio == oldprio)
4365                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4366         }
4367
4368         queued = task_on_rq_queued(p);
4369         running = task_current(rq, p);
4370         if (queued)
4371                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4372         if (running)
4373                 put_prev_task(rq, p);
4374
4375         prev_class = p->sched_class;
4376         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4377
4378         if (queued) {
4379                 /*
4380                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4381                  * increased (user space view).
4382                  */
4383                 if (oldprio < p->prio)
4384                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4385
4386                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4387         }
4388         if (running)
4389                 set_curr_task(rq, p);
4390
4391         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4392
4393         /* Avoid rq from going away on us: */
4394         preempt_disable();
4395         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4396
4397         if (pi)
4398                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4399
4400         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4401         balance_callback(rq);
4402         preempt_enable();
4403
4404         return 0;
4405 }
4406
4407 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4408                                const struct sched_param *param, bool check)
4409 {
4410         struct sched_attr attr = {
4411                 .sched_policy   = policy,
4412                 .sched_priority = param->sched_priority,
4413                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4414         };
4415
4416         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4417         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4418                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4419                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4420                 attr.sched_policy = policy;
4421         }
4422
4423         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4424 }
4425 /**
4426  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4427  * @p: the task in question.
4428  * @policy: new policy.
4429  * @param: structure containing the new RT priority.
4430  *
4431  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4432  *
4433  * NOTE that the task may be already dead.
4434  */
4435 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4436                        const struct sched_param *param)
4437 {
4438         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4439 }
4440 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4441
4442 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4443 {
4444         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4445 }
4446 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4447
4448 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4449 {
4450         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
4451 }
4452
4453 /**
4454  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4455  * @p: the task in question.
4456  * @policy: new policy.
4457  * @param: structure containing the new RT priority.
4458  *
4459  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4460  * current context has permission.  For example, this is needed in
4461  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4462  * but our caller might not have that capability.
4463  *
4464  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4465  */
4466 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4467                                const struct sched_param *param)
4468 {
4469         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4470 }
4471 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4472
4473 static int
4474 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4475 {
4476         struct sched_param lparam;
4477         struct task_struct *p;
4478         int retval;
4479
4480         if (!param || pid < 0)
4481                 return -EINVAL;
4482         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4483                 return -EFAULT;
4484
4485         rcu_read_lock();
4486         retval = -ESRCH;
4487         p = find_process_by_pid(pid);
4488         if (p != NULL)
4489                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4490         rcu_read_unlock();
4491
4492         return retval;
4493 }
4494
4495 /*
4496  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4497  */
4498 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4499 {
4500         u32 size;
4501         int ret;
4502
4503         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4504                 return -EFAULT;
4505
4506         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4507         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4508
4509         ret = get_user(size, &uattr->size);
4510         if (ret)
4511                 return ret;
4512
4513         /* Bail out on silly large: */
4514         if (size > PAGE_SIZE)
4515                 goto err_size;
4516
4517         /* ABI compatibility quirk: */
4518         if (!size)
4519                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4520
4521         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4522                 goto err_size;
4523
4524         /*
4525          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4526          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4527          * user-space does not rely on any kernel feature
4528          * extensions we dont know about yet.
4529          */
4530         if (size > sizeof(*attr)) {
4531                 unsigned char __user *addr;
4532                 unsigned char __user *end;
4533                 unsigned char val;
4534
4535                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4536                 end  = (void __user *)uattr + size;
4537
4538                 for (; addr < end; addr++) {
4539                         ret = get_user(val, addr);
4540                         if (ret)
4541                                 return ret;
4542                         if (val)
4543                                 goto err_size;
4544                 }
4545                 size = sizeof(*attr);
4546         }
4547
4548         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4549         if (ret)
4550                 return -EFAULT;
4551
4552         /*
4553          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4554          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4555          */
4556         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4557
4558         return 0;
4559
4560 err_size:
4561         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4562         return -E2BIG;
4563 }
4564
4565 /**
4566  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4567  * @pid: the pid in question.
4568  * @policy: new policy.
4569  * @param: structure containing the new RT priority.
4570  *
4571  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4572  */
4573 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4574 {
4575         if (policy < 0)
4576                 return -EINVAL;
4577
4578         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4579 }
4580
4581 /**
4582  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4583  * @pid: the pid in question.
4584  * @param: structure containing the new RT priority.
4585  *
4586  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4587  */
4588 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4589 {
4590         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4591 }
4592
4593 /**
4594  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4595  * @pid: the pid in question.
4596  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4597  * @flags: for future extension.
4598  */
4599 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4600                                unsigned int, flags)
4601 {
4602         struct sched_attr attr;
4603         struct task_struct *p;
4604         int retval;
4605
4606         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4607                 return -EINVAL;
4608
4609         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4610         if (retval)
4611                 return retval;
4612
4613         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4614                 return -EINVAL;
4615
4616         rcu_read_lock();
4617         retval = -ESRCH;
4618         p = find_process_by_pid(pid);
4619         if (p != NULL)
4620                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4621         rcu_read_unlock();
4622
4623         return retval;
4624 }
4625
4626 /**
4627  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4628  * @pid: the pid in question.
4629  *
4630  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4631  * code.
4632  */
4633 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4634 {
4635         struct task_struct *p;
4636         int retval;
4637
4638         if (pid < 0)
4639                 return -EINVAL;
4640
4641         retval = -ESRCH;
4642         rcu_read_lock();
4643         p = find_process_by_pid(pid);
4644         if (p) {
4645                 retval = security_task_getscheduler(p);
4646                 if (!retval)
4647                         retval = p->policy
4648                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4649         }
4650         rcu_read_unlock();
4651         return retval;
4652 }
4653
4654 /**
4655  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4656  * @pid: the pid in question.
4657  * @param: structure containing the RT priority.
4658  *
4659  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4660  * code.
4661  */
4662 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4663 {
4664         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4665         struct task_struct *p;
4666         int retval;
4667
4668         if (!param || pid < 0)
4669                 return -EINVAL;
4670
4671         rcu_read_lock();
4672         p = find_process_by_pid(pid);
4673         retval = -ESRCH;
4674         if (!p)
4675                 goto out_unlock;
4676
4677         retval = security_task_getscheduler(p);
4678         if (retval)
4679                 goto out_unlock;
4680
4681         if (task_has_rt_policy(p))
4682                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4683         rcu_read_unlock();
4684
4685         /*
4686          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4687          */
4688         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4689
4690         return retval;
4691
4692 out_unlock:
4693         rcu_read_unlock();
4694         return retval;
4695 }
4696
4697 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4698                            struct sched_attr *attr,
4699                            unsigned int usize)
4700 {
4701         int ret;
4702
4703         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4704                 return -EFAULT;
4705
4706         /*
4707          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4708          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4709          * user-space does not get uncomplete information.
4710          */
4711         if (usize < sizeof(*attr)) {
4712                 unsigned char *addr;
4713                 unsigned char *end;
4714
4715                 addr = (void *)attr + usize;
4716                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4717
4718                 for (; addr < end; addr++) {
4719                         if (*addr)
4720                                 return -EFBIG;
4721                 }
4722
4723                 attr->size = usize;
4724         }
4725
4726         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4727         if (ret)
4728                 return -EFAULT;
4729
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 /**
4734  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4735  * @pid: the pid in question.
4736  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4737  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4738  * @flags: for future extension.
4739  */
4740 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4741                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4742 {
4743         struct sched_attr attr = {
4744                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4745         };
4746         struct task_struct *p;
4747         int retval;
4748
4749         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4750             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4751                 return -EINVAL;
4752
4753         rcu_read_lock();
4754         p = find_process_by_pid(pid);
4755         retval = -ESRCH;
4756         if (!p)
4757                 goto out_unlock;
4758
4759         retval = security_task_getscheduler(p);
4760         if (retval)
4761                 goto out_unlock;
4762
4763         attr.sched_policy = p->policy;
4764         if (p->sched_reset_on_fork)
4765                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4766         if (task_has_dl_policy(p))
4767                 __getparam_dl(p, &attr);
4768         else if (task_has_rt_policy(p))
4769                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4770         else
4771                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4772
4773         rcu_read_unlock();
4774
4775         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4776         return retval;
4777
4778 out_unlock:
4779         rcu_read_unlock();
4780         return retval;
4781 }
4782
4783 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4784 {
4785         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4786         struct task_struct *p;
4787         int retval;
4788
4789         rcu_read_lock();
4790
4791         p = find_process_by_pid(pid);
4792         if (!p) {
4793                 rcu_read_unlock();
4794                 return -ESRCH;
4795         }
4796
4797         /* Prevent p going away */
4798         get_task_struct(p);
4799         rcu_read_unlock();
4800
4801         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4802                 retval = -EINVAL;
4803                 goto out_put_task;
4804         }
4805         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4806                 retval = -ENOMEM;
4807                 goto out_put_task;
4808         }
4809         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4810                 retval = -ENOMEM;
4811                 goto out_free_cpus_allowed;
4812         }
4813         retval = -EPERM;
4814         if (!check_same_owner(p)) {
4815                 rcu_read_lock();
4816                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4817                         rcu_read_unlock();
4818                         goto out_free_new_mask;
4819                 }
4820                 rcu_read_unlock();
4821         }
4822
4823         retval = security_task_setscheduler(p);
4824         if (retval)
4825                 goto out_free_new_mask;
4826
4827
4828         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4829         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4830
4831         /*
4832          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4833          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4834          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4835          * root_domain.
4836          */
4837 #ifdef CONFIG_SMP
4838         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4839                 rcu_read_lock();
4840                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4841                         retval = -EBUSY;
4842                         rcu_read_unlock();
4843                         goto out_free_new_mask;
4844                 }
4845                 rcu_read_unlock();
4846         }
4847 #endif
4848 again:
4849         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4850
4851         if (!retval) {
4852                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4853                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4854                         /*
4855                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4856                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4857                          * cpuset's cpus_allowed
4858                          */
4859                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4860                         goto again;
4861                 }
4862         }
4863 out_free_new_mask:
4864         free_cpumask_var(new_mask);
4865 out_free_cpus_allowed:
4866         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4867 out_put_task:
4868         put_task_struct(p);
4869         return retval;
4870 }
4871
4872 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4873                              struct cpumask *new_mask)
4874 {
4875         if (len < cpumask_size())
4876                 cpumask_clear(new_mask);
4877         else if (len > cpumask_size())
4878                 len = cpumask_size();
4879
4880         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4881 }
4882
4883 /**
4884  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4885  * @pid: pid of the process
4886  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4887  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4888  *
4889  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4890  */
4891 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4892                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4893 {
4894         cpumask_var_t new_mask;
4895         int retval;
4896
4897         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4898                 return -ENOMEM;
4899
4900         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4901         if (retval == 0)
4902                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4903         free_cpumask_var(new_mask);
4904         return retval;
4905 }
4906
4907 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4908 {
4909         struct task_struct *p;
4910         unsigned long flags;
4911         int retval;
4912
4913         rcu_read_lock();
4914
4915         retval = -ESRCH;
4916         p = find_process_by_pid(pid);
4917         if (!p)
4918                 goto out_unlock;
4919
4920         retval = security_task_getscheduler(p);
4921         if (retval)
4922                 goto out_unlock;
4923
4924         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4925         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4926         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4927
4928 out_unlock:
4929         rcu_read_unlock();
4930
4931         return retval;
4932 }
4933
4934 /**
4935  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4936  * @pid: pid of the process
4937  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4938  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4939  *
4940  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4941  * error code otherwise.
4942  */
4943 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4944                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4945 {
4946         int ret;
4947         cpumask_var_t mask;
4948
4949         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4950                 return -EINVAL;
4951         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4952                 return -EINVAL;
4953
4954         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4955                 return -ENOMEM;
4956
4957         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4958         if (ret == 0) {
4959                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
4960
4961                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4962                         ret = -EFAULT;
4963                 else
4964                         ret = retlen;
4965         }
4966         free_cpumask_var(mask);
4967
4968         return ret;
4969 }
4970
4971 /**
4972  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4973  *
4974  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4975  * other threads running on this CPU then this function will return.
4976  *
4977  * Return: 0.
4978  */
4979 static void do_sched_yield(void)
4980 {
4981         struct rq_flags rf;
4982         struct rq *rq;
4983
4984         local_irq_disable();
4985         rq = this_rq();
4986         rq_lock(rq, &rf);
4987
4988         schedstat_inc(rq->yld_count);
4989         current->sched_class->yield_task(rq);
4990
4991         preempt_disable();
4992         rq_unlock_irq(rq, &rf);
4993         sched_preempt_enable_no_resched();
4994
4995         schedule();
4996 }
4997
4998 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4999 {
5000         do_sched_yield();
5001         return 0;
5002 }
5003
5004 #ifndef CONFIG_PREEMPT
5005 int __sched _cond_resched(void)
5006 {
5007         if (should_resched(0)) {
5008                 preempt_schedule_common();
5009                 return 1;
5010         }
5011         rcu_all_qs();
5012         return 0;
5013 }
5014 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5015 #endif
5016
5017 /*
5018  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5019  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5020  *
5021  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5022  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5023  * spin_unlock(), once by hand).
5024  */
5025 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5026 {
5027         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
5028         int ret = 0;
5029
5030         lockdep_assert_held(lock);
5031
5032         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5033                 spin_unlock(lock);
5034                 if (resched)
5035                         preempt_schedule_common();
5036                 else
5037                         cpu_relax();
5038                 ret = 1;
5039                 spin_lock(lock);
5040         }
5041         return ret;
5042 }
5043 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5044
5045 /**
5046  * yield - yield the current processor to other threads.
5047  *
5048  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5049  *
5050  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5051  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5052  * it, its already broken.
5053  *
5054  * Typical broken usage is:
5055  *
5056  * while (!event)
5057  *      yield();
5058  *
5059  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5060  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5061  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5062  *
5063  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5064  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5065  * If you still want to use yield(), do not!
5066  */
5067 void __sched yield(void)
5068 {
5069         set_current_state(TASK_RUNNING);
5070         do_sched_yield();
5071 }
5072 EXPORT_SYMBOL(yield);
5073
5074 /**
5075  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5076  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5077  * processor it's on.
5078  * @p: target task
5079  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5080  *
5081  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5082  * can't go away on us before we can do any checks.
5083  *
5084  * Return:
5085  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5086  *      false (0) if we failed to boost the target.
5087  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5088  */
5089 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5090 {
5091         struct task_struct *curr = current;
5092         struct rq *rq, *p_rq;
5093         unsigned long flags;
5094         int yielded = 0;
5095
5096         local_irq_save(flags);
5097         rq = this_rq();
5098
5099 again:
5100         p_rq = task_rq(p);
5101         /*
5102          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5103          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5104          */
5105         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5106                 yielded = -ESRCH;
5107                 goto out_irq;
5108         }
5109
5110         double_rq_lock(rq, p_rq);
5111         if (task_rq(p) != p_rq) {
5112                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5113                 goto again;
5114         }
5115
5116         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5117                 goto out_unlock;
5118
5119         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5120                 goto out_unlock;
5121
5122         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5123                 goto out_unlock;
5124
5125         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5126         if (yielded) {
5127                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5128                 /*
5129                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5130                  * fairness.
5131                  */
5132                 if (preempt && rq != p_rq)
5133                         resched_curr(p_rq);
5134         }
5135
5136 out_unlock:
5137         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5138 out_irq:
5139         local_irq_restore(flags);
5140
5141         if (yielded > 0)
5142                 schedule();
5143
5144         return yielded;
5145 }
5146 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5147
5148 int io_schedule_prepare(void)
5149 {
5150         int old_iowait = current->in_iowait;
5151
5152         current->in_iowait = 1;
5153         blk_schedule_flush_plug(current);
5154
5155         return old_iowait;
5156 }
5157
5158 void io_schedule_finish(int token)
5159 {
5160         current->in_iowait = token;
5161 }
5162
5163 /*
5164  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5165  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5166  */
5167 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5168 {
5169         int token;
5170         long ret;
5171
5172         token = io_schedule_prepare();
5173         ret = schedule_timeout(timeout);
5174         io_schedule_finish(token);
5175
5176         return ret;
5177 }
5178 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5179
5180 void __sched io_schedule(void)
5181 {
5182         int token;
5183
5184         token = io_schedule_prepare();
5185         schedule();
5186         io_schedule_finish(token);
5187 }
5188 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5189
5190 /**
5191  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5192  * @policy: scheduling class.
5193  *
5194  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5195  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5196  * On failure, a negative error code is returned.
5197  */
5198 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5199 {
5200         int ret = -EINVAL;
5201
5202         switch (policy) {
5203         case SCHED_FIFO:
5204         case SCHED_RR:
5205                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5206                 break;
5207         case SCHED_DEADLINE:
5208         case SCHED_NORMAL:
5209         case SCHED_BATCH:
5210         case SCHED_IDLE:
5211                 ret = 0;
5212                 break;
5213         }
5214         return ret;
5215 }
5216
5217 /**
5218  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5219  * @policy: scheduling class.
5220  *
5221  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5222  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5223  * On failure, a negative error code is returned.
5224  */
5225 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5226 {
5227         int ret = -EINVAL;
5228
5229         switch (policy) {
5230         case SCHED_FIFO:
5231         case SCHED_RR:
5232                 ret = 1;
5233                 break;
5234         case SCHED_DEADLINE:
5235         case SCHED_NORMAL:
5236         case SCHED_BATCH:
5237         case SCHED_IDLE:
5238                 ret = 0;
5239         }
5240         return ret;
5241 }
5242
5243 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
5244 {
5245         struct task_struct *p;
5246         unsigned int time_slice;
5247         struct rq_flags rf;
5248         struct rq *rq;
5249         int retval;
5250
5251         if (pid < 0)
5252                 return -EINVAL;
5253
5254         retval = -ESRCH;
5255         rcu_read_lock();
5256         p = find_process_by_pid(pid);
5257         if (!p)
5258                 goto out_unlock;
5259
5260         retval = security_task_getscheduler(p);
5261         if (retval)
5262                 goto out_unlock;
5263
5264         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5265         time_slice = 0;
5266         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5267                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5268         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5269
5270         rcu_read_unlock();
5271         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
5272         return 0;
5273
5274 out_unlock:
5275         rcu_read_unlock();
5276         return retval;
5277 }
5278
5279 /**
5280  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5281  * @pid: pid of the process.
5282  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5283  *
5284  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5285  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5286  *
5287  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5288  * an error code.
5289  */
5290 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5291                 struct timespec __user *, interval)
5292 {
5293         struct timespec64 t;
5294         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5295
5296         if (retval == 0)
5297                 retval = put_timespec64(&t, interval);
5298
5299         return retval;
5300 }
5301
5302 #ifdef CONFIG_COMPAT
5303 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval,
5304                        compat_pid_t, pid,
5305                        struct compat_timespec __user *, interval)
5306 {
5307         struct timespec64 t;
5308         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
5309
5310         if (retval == 0)
5311                 retval = compat_put_timespec64(&t, interval);
5312         return retval;
5313 }
5314 #endif
5315
5316 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5317 {
5318         unsigned long free = 0;
5319         int ppid;
5320
5321         if (!try_get_task_stack(p))
5322                 return;
5323
5324         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm, task_state_to_char(p));
5325
5326         if (p->state == TASK_RUNNING)
5327                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5328 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5329         free = stack_not_used(p);
5330 #endif
5331         ppid = 0;
5332         rcu_read_lock();
5333         if (pid_alive(p))
5334                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5335         rcu_read_unlock();
5336         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5337                 task_pid_nr(p), ppid,
5338                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5339
5340         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5341         show_stack(p, NULL);
5342         put_task_stack(p);
5343 }
5344 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
5345
5346 static inline bool
5347 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
5348 {
5349         /* no filter, everything matches */
5350         if (!state_filter)
5351                 return true;
5352
5353         /* filter, but doesn't match */
5354         if (!(p->state & state_filter))
5355                 return false;
5356
5357         /*
5358          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
5359          * TASK_KILLABLE).
5360          */
5361         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && p->state == TASK_IDLE)
5362                 return false;
5363
5364         return true;
5365 }
5366
5367
5368 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5369 {
5370         struct task_struct *g, *p;
5371
5372 #if BITS_PER_LONG == 32
5373         printk(KERN_INFO
5374                 "  task                PC stack   pid father\n");
5375 #else
5376         printk(KERN_INFO
5377                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5378 #endif
5379         rcu_read_lock();
5380         for_each_process_thread(g, p) {
5381                 /*
5382                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5383                  * console might take a lot of time:
5384                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5385                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5386                  * an IPI.
5387                  */
5388                 touch_nmi_watchdog();
5389                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5390                 if (state_filter_match(state_filter, p))
5391                         sched_show_task(p);
5392         }
5393
5394 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5395         if (!state_filter)
5396                 sysrq_sched_debug_show();
5397 #endif
5398         rcu_read_unlock();
5399         /*
5400          * Only show locks if all tasks are dumped:
5401          */
5402         if (!state_filter)
5403                 debug_show_all_locks();
5404 }
5405
5406 /**
5407  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5408  * @idle: task in question
5409  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5410  *
5411  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5412  * flag, to make booting more robust.
5413  */
5414 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5415 {
5416         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5417         unsigned long flags;
5418
5419         __sched_fork(0, idle);
5420
5421         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5422         raw_spin_lock(&rq->lock);
5423
5424         idle->state = TASK_RUNNING;
5425         idle->se.exec_start = sched_clock();
5426         idle->flags |= PF_IDLE;
5427
5428         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5429
5430 #ifdef CONFIG_SMP
5431         /*
5432          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5433          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5434          *
5435          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5436          */
5437         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5438 #endif
5439         /*
5440          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5441          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5442          * lockdep check in task_group() will fail.
5443          *
5444          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5445          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5446          *
5447          * Silence PROVE_RCU
5448          */
5449         rcu_read_lock();
5450         __set_task_cpu(idle, cpu);
5451         rcu_read_unlock();
5452
5453         rq->curr = rq->idle = idle;
5454         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5455 #ifdef CONFIG_SMP
5456         idle->on_cpu = 1;
5457 #endif
5458         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5459         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5460
5461         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5462         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5463
5464         /*
5465          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5466          */
5467         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5468         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5469         vtime_init_idle(idle, cpu);
5470 #ifdef CONFIG_SMP
5471         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5472 #endif
5473 }
5474
5475 #ifdef CONFIG_SMP
5476
5477 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5478                               const struct cpumask *trial)
5479 {
5480         int ret = 1;
5481
5482         if (!cpumask_weight(cur))
5483                 return ret;
5484
5485         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
5486
5487         return ret;
5488 }
5489
5490 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5491                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5492 {
5493         int ret = 0;
5494
5495         /*
5496          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5497          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5498          * affinity and isolating such threads by their set of
5499          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5500          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5501          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5502          * before cpus_allowed may be changed.
5503          */
5504         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5505                 ret = -EINVAL;
5506                 goto out;
5507         }
5508
5509         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5510                                               cs_cpus_allowed))
5511                 ret = dl_task_can_attach(p, cs_cpus_allowed);
5512
5513 out:
5514         return ret;
5515 }
5516
5517 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5518
5519 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5520 /* Migrate current task p to target_cpu */
5521 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5522 {
5523         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5524         int curr_cpu = task_cpu(p);
5525
5526         if (curr_cpu == target_cpu)
5527                 return 0;
5528
5529         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5530                 return -EINVAL;
5531
5532         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5533
5534         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5535         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5536 }
5537
5538 /*
5539  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5540  * tasks on the runqueues
5541  */
5542 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5543 {
5544         bool queued, running;
5545         struct rq_flags rf;
5546         struct rq *rq;
5547
5548         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5549         queued = task_on_rq_queued(p);
5550         running = task_current(rq, p);
5551
5552         if (queued)
5553                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5554         if (running)
5555                 put_prev_task(rq, p);
5556
5557         p->numa_preferred_nid = nid;
5558
5559         if (queued)
5560                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
5561         if (running)
5562                 set_curr_task(rq, p);
5563         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5564 }
5565 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5566
5567 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5568 /*
5569  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5570  * offline.
5571  */
5572 void idle_task_exit(void)
5573 {
5574         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5575
5576         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5577         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
5578
5579         if (mm != &init_mm) {
5580                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5581                 finish_arch_post_lock_switch();
5582         }
5583
5584         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
5585 }
5586
5587 /*
5588  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5589  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5590  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5591  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5592  * calculation.
5593  *
5594  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5595  */
5596 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5597 {
5598         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5599         if (delta)
5600                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5601 }
5602
5603 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5604 {
5605 }
5606
5607 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5608         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5609 };
5610
5611 static struct task_struct fake_task = {
5612         /*
5613          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5614          */
5615         .prio = MAX_PRIO + 1,
5616         .sched_class = &fake_sched_class,
5617 };
5618
5619 /*
5620  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5621  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5622  *
5623  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5624  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5625  * because of lock validation efforts.
5626  */
5627 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq, struct rq_flags *rf)
5628 {
5629         struct rq *rq = dead_rq;
5630         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5631         struct rq_flags orf = *rf;
5632         int dest_cpu;
5633
5634         /*
5635          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5636          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5637          *
5638          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5639          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5640          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5641          * done here.
5642          */
5643         rq->stop = NULL;
5644
5645         /*
5646          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5647          * class method both need to have an up-to-date
5648          * value of rq->clock[_task]
5649          */
5650         update_rq_clock(rq);
5651
5652         for (;;) {
5653                 /*
5654                  * There's this thread running, bail when that's the only
5655                  * remaining thread:
5656                  */
5657                 if (rq->nr_running == 1)
5658                         break;
5659
5660                 /*
5661                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5662                  */
5663                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, rf);
5664                 BUG_ON(!next);
5665                 put_prev_task(rq, next);
5666
5667                 /*
5668                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5669                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5670                  * stabilizes the mask.
5671                  *
5672                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5673                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5674                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5675                  */
5676                 rq_unlock(rq, rf);
5677                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5678                 rq_relock(rq, rf);
5679
5680                 /*
5681                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5682                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5683                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5684                  */
5685                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5686                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5687                         continue;
5688                 }
5689
5690                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5691                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5692                 rq = __migrate_task(rq, rf, next, dest_cpu);
5693                 if (rq != dead_rq) {
5694                         rq_unlock(rq, rf);
5695                         rq = dead_rq;
5696                         *rf = orf;
5697                         rq_relock(rq, rf);
5698                 }
5699                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5700         }
5701
5702         rq->stop = stop;
5703 }
5704 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5705
5706 void set_rq_online(struct rq *rq)
5707 {
5708         if (!rq->online) {
5709                 const struct sched_class *class;
5710
5711                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5712                 rq->online = 1;
5713
5714                 for_each_class(class) {
5715                         if (class->rq_online)
5716                                 class->rq_online(rq);
5717                 }
5718         }
5719 }
5720
5721 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5722 {
5723         if (rq->online) {
5724                 const struct sched_class *class;
5725
5726                 for_each_class(class) {
5727                         if (class->rq_offline)
5728                                 class->rq_offline(rq);
5729                 }
5730
5731                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5732                 rq->online = 0;
5733         }
5734 }
5735
5736 /*
5737  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5738  */
5739 static int num_cpus_frozen;
5740
5741 /*
5742  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5743  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5744  * around partition_sched_domains().
5745  *
5746  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5747  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5748  */
5749 static void cpuset_cpu_active(void)
5750 {
5751         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5752                 /*
5753                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5754                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5755                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5756                  * domain, ignoring cpusets.
5757                  */
5758                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5759                 if (--num_cpus_frozen)
5760                         return;
5761                 /*
5762                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5763                  * restore the original sched domains by considering the
5764                  * cpuset configurations.
5765                  */
5766                 cpuset_force_rebuild();
5767         }
5768         cpuset_update_active_cpus();
5769 }
5770
5771 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5772 {
5773         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5774                 if (dl_cpu_busy(cpu))
5775                         return -EBUSY;
5776                 cpuset_update_active_cpus();
5777         } else {
5778                 num_cpus_frozen++;
5779                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5780         }
5781         return 0;
5782 }
5783
5784 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5785 {
5786         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5787         struct rq_flags rf;
5788
5789 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5790         /*
5791          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
5792          */
5793         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5794                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
5795 #endif
5796         set_cpu_active(cpu, true);
5797
5798         if (sched_smp_initialized) {
5799                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5800                 cpuset_cpu_active();
5801         }
5802
5803         /*
5804          * Put the rq online, if not already. This happens:
5805          *
5806          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5807          *    after all CPUs have been brought up.
5808          *
5809          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5810          *    domains.
5811          */
5812         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5813         if (rq->rd) {
5814                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5815                 set_rq_online(rq);
5816         }
5817         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5818
5819         update_max_interval();
5820
5821         return 0;
5822 }
5823
5824 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5825 {
5826         int ret;
5827
5828         set_cpu_active(cpu, false);
5829         /*
5830          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5831          * users of this state to go away such that all new such users will
5832          * observe it.
5833          *
5834          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5835          */
5836         synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5837
5838 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5839         /*
5840          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
5841          */
5842         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5843                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
5844 #endif
5845
5846         if (!sched_smp_initialized)
5847                 return 0;
5848
5849         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5850         if (ret) {
5851                 set_cpu_active(cpu, true);
5852                 return ret;
5853         }
5854         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5855         return 0;
5856 }
5857
5858 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5859 {
5860         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5861
5862         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5863         update_max_interval();
5864 }
5865
5866 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5867 {
5868         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5869         sched_tick_start(cpu);
5870         return 0;
5871 }
5872
5873 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5874 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5875 {
5876         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5877         struct rq_flags rf;
5878
5879         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5880         sched_ttwu_pending();
5881         sched_tick_stop(cpu);
5882
5883         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
5884         if (rq->rd) {
5885                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5886                 set_rq_offline(rq);
5887         }
5888         migrate_tasks(rq, &rf);
5889         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5890         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
5891
5892         calc_load_migrate(rq);
5893         update_max_interval();
5894         nohz_balance_exit_idle(rq);
5895         hrtick_clear(rq);
5896         return 0;
5897 }
5898 #endif
5899
5900 void __init sched_init_smp(void)
5901 {
5902         sched_init_numa();
5903
5904         /*
5905          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5906          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5907          * happen. The hotplug lock is nevertheless taken to satisfy lockdep,
5908          * but there won't be any contention on it.
5909          */
5910         cpus_read_lock();
5911         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5912         sched_init_domains(cpu_active_mask);
5913         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5914         cpus_read_unlock();
5915
5916         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5917         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
5918                 BUG();
5919         sched_init_granularity();
5920
5921         init_sched_rt_class();
5922         init_sched_dl_class();
5923
5924         sched_smp_initialized = true;
5925 }
5926
5927 static int __init migration_init(void)
5928 {
5929         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5930         return 0;
5931 }
5932 early_initcall(migration_init);
5933
5934 #else
5935 void __init sched_init_smp(void)
5936 {
5937         sched_init_granularity();
5938 }
5939 #endif /* CONFIG_SMP */
5940
5941 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5942 {
5943         return in_lock_functions(addr) ||
5944                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5945                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5946 }
5947
5948 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5949 /*
5950  * Default task group.
5951  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5952  */
5953 struct task_group root_task_group;
5954 LIST_HEAD(task_groups);
5955
5956 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5957 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5958 #endif
5959
5960 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5961 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5962
5963 void __init sched_init(void)
5964 {
5965         int i, j;
5966         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5967
5968         wait_bit_init();
5969
5970 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5971         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5972 #endif
5973 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5974         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5975 #endif
5976         if (alloc_size) {
5977                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5978
5979 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5980                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5981                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5982
5983                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5984                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5985
5986 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5987 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5988                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
5989                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5990
5991                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
5992                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5993
5994 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
5995         }
5996 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
5997         for_each_possible_cpu(i) {
5998                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
5999                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6000                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
6001                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6002         }
6003 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6004
6005         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6006         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6007
6008 #ifdef CONFIG_SMP
6009         init_defrootdomain();
6010 #endif
6011
6012 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6013         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6014                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6015 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6016
6017 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6018         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
6019
6020         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6021         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6022         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6023         autogroup_init(&init_task);
6024 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6025
6026         for_each_possible_cpu(i) {
6027                 struct rq *rq;
6028
6029                 rq = cpu_rq(i);
6030                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6031                 rq->nr_running = 0;
6032                 rq->calc_load_active = 0;
6033                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6034                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6035                 init_rt_rq(&rq->rt);
6036                 init_dl_rq(&rq->dl);
6037 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6038                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6039                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6040                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
6041                 /*
6042                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
6043                  *
6044                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6045                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
6046                  * system CPU resource is divided among the tasks of
6047                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6048                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6049                  * (se->load.weight).
6050                  *
6051                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6052                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6053                  * then A0's share of the CPU resource is:
6054                  *
6055                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6056                  *
6057                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6058                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6059                  */
6060                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6061                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6062 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6063
6064                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6065 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6066                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6067 #endif
6068
6069                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6070                         rq->cpu_load[j] = 0;
6071
6072 #ifdef CONFIG_SMP
6073                 rq->sd = NULL;
6074                 rq->rd = NULL;
6075                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6076                 rq->balance_callback = NULL;
6077                 rq->active_balance = 0;
6078                 rq->next_balance = jiffies;
6079                 rq->push_cpu = 0;
6080                 rq->cpu = i;
6081                 rq->online = 0;
6082                 rq->idle_stamp = 0;
6083                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6084                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6085
6086                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6087
6088                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6089 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6090                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6091                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
6092                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
6093 #endif
6094 #endif /* CONFIG_SMP */
6095                 hrtick_rq_init(rq);
6096                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6097         }
6098
6099         set_load_weight(&init_task, false);
6100
6101         /*
6102          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6103          */
6104         mmgrab(&init_mm);
6105         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6106
6107         /*
6108          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6109          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6110          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6111          * when this runqueue becomes "idle".
6112          */
6113         init_idle(current, smp_processor_id());
6114
6115         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6116
6117 #ifdef CONFIG_SMP
6118         idle_thread_set_boot_cpu();
6119 #endif
6120         init_sched_fair_class();
6121
6122         init_schedstats();
6123
6124         scheduler_running = 1;
6125 }
6126
6127 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6128 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6129 {
6130         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6131
6132         return (nested == preempt_offset);
6133 }
6134
6135 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6136 {
6137         /*
6138          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6139          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6140          * otherwise we will destroy state.
6141          */
6142         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6143                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6144                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6145                         current->state,
6146                         (void *)current->task_state_change,
6147                         (void *)current->task_state_change);
6148
6149         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6150 }
6151 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6152
6153 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6154 {
6155         /* Ratelimiting timestamp: */
6156         static unsigned long prev_jiffy;
6157
6158         unsigned long preempt_disable_ip;
6159
6160         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6161         rcu_sleep_check();
6162
6163         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6164              !is_idle_task(current)) ||
6165             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
6166             oops_in_progress)
6167                 return;
6168
6169         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6170                 return;
6171         prev_jiffy = jiffies;
6172
6173         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6174         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6175
6176         printk(KERN_ERR
6177                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6178                         file, line);
6179         printk(KERN_ERR
6180                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6181                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6182                         current->pid, current->comm);
6183
6184         if (task_stack_end_corrupted(current))
6185                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6186
6187         debug_show_held_locks(current);
6188         if (irqs_disabled())
6189                 print_irqtrace_events(current);
6190         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6191             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6192                 pr_err("Preemption disabled at:");
6193                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6194                 pr_cont("\n");
6195         }
6196         dump_stack();
6197         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6198 }
6199 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6200 #endif
6201
6202 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6203 void normalize_rt_tasks(void)
6204 {
6205         struct task_struct *g, *p;
6206         struct sched_attr attr = {
6207                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6208         };
6209
6210         read_lock(&tasklist_lock);
6211         for_each_process_thread(g, p) {
6212                 /*
6213                  * Only normalize user tasks:
6214                  */
6215                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6216                         continue;
6217
6218                 p->se.exec_start = 0;
6219                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6220                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6221                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6222
6223                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6224                         /*
6225                          * Renice negative nice level userspace
6226                          * tasks back to 0:
6227                          */
6228                         if (task_nice(p) < 0)
6229                                 set_user_nice(p, 0);
6230                         continue;
6231                 }
6232
6233                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6234         }
6235         read_unlock(&tasklist_lock);
6236 }
6237
6238 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6239
6240 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6241 /*
6242  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6243  *
6244  * They can only be called when the whole system has been
6245  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6246  * activity can take place. Using them for anything else would
6247  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6248  * under any other configuration.
6249  */
6250
6251 /**
6252  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6253  * @cpu: the processor in question.
6254  *
6255  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6256  *
6257  * Return: The current task for @cpu.
6258  */
6259 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6260 {
6261         return cpu_curr(cpu);
6262 }
6263
6264 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6265
6266 #ifdef CONFIG_IA64
6267 /**
6268  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6269  * @cpu: the processor in question.
6270  * @p: the task pointer to set.
6271  *
6272  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6273  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6274  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6275  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6276  * and caller must save the original value of the current task (see
6277  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6278  * re-starting the system.
6279  *
6280  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6281  */
6282 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6283 {
6284         cpu_curr(cpu) = p;
6285 }
6286
6287 #endif
6288
6289 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6290 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6291 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6292
6293 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6294 {
6295         free_fair_sched_group(tg);
6296         free_rt_sched_group(tg);
6297         autogroup_free(tg);
6298         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6299 }
6300
6301 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6302 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6303 {
6304         struct task_group *tg;
6305
6306         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6307         if (!tg)
6308                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6309
6310         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6311                 goto err;
6312
6313         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6314                 goto err;
6315
6316         return tg;
6317
6318 err:
6319         sched_free_group(tg);
6320         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6321 }
6322
6323 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6324 {
6325         unsigned long flags;
6326
6327         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6328         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6329
6330         /* Root should already exist: */
6331         WARN_ON(!parent);
6332
6333         tg->parent = parent;
6334         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6335         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6336         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6337
6338         online_fair_sched_group(tg);
6339 }
6340
6341 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6342 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6343 {
6344         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6345         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6346 }
6347
6348 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6349 {
6350         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6351         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6352 }
6353
6354 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6355 {
6356         unsigned long flags;
6357
6358         /* End participation in shares distribution: */
6359         unregister_fair_sched_group(tg);
6360
6361         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6362         list_del_rcu(&tg->list);
6363         list_del_rcu(&tg->siblings);
6364         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6365 }
6366
6367 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6368 {
6369         struct task_group *tg;
6370
6371         /*
6372          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6373          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6374          * to prevent lockdep warnings.
6375          */
6376         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6377                           struct task_group, css);
6378         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6379         tsk->sched_task_group = tg;
6380
6381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6382         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6383                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6384         else
6385 #endif
6386                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6387 }
6388
6389 /*
6390  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6391  *
6392  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6393  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6394  * its new group.
6395  */
6396 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6397 {
6398         int queued, running, queue_flags =
6399                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6400         struct rq_flags rf;
6401         struct rq *rq;
6402
6403         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6404         update_rq_clock(rq);
6405
6406         running = task_current(rq, tsk);
6407         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6408
6409         if (queued)
6410                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
6411         if (running)
6412                 put_prev_task(rq, tsk);
6413
6414         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6415
6416         if (queued)
6417                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
6418         if (running)
6419                 set_curr_task(rq, tsk);
6420
6421         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6422 }
6423
6424 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6425 {
6426         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6427 }
6428
6429 static struct cgroup_subsys_state *
6430 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6431 {
6432         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6433         struct task_group *tg;
6434
6435         if (!parent) {
6436                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6437                 return &root_task_group.css;
6438         }
6439
6440         tg = sched_create_group(parent);
6441         if (IS_ERR(tg))
6442                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6443
6444         return &tg->css;
6445 }
6446
6447 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6448 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6449 {
6450         struct task_group *tg = css_tg(css);
6451         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6452
6453         if (parent)
6454                 sched_online_group(tg, parent);
6455         return 0;
6456 }
6457
6458 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6459 {
6460         struct task_group *tg = css_tg(css);
6461
6462         sched_offline_group(tg);
6463 }
6464
6465 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6466 {
6467         struct task_group *tg = css_tg(css);
6468
6469         /*
6470          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6471          */
6472         sched_free_group(tg);
6473 }
6474
6475 /*
6476  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6477  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6478  */
6479 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6480 {
6481         struct rq_flags rf;
6482         struct rq *rq;
6483
6484         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6485
6486         update_rq_clock(rq);
6487         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6488
6489         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6490 }
6491
6492 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6493 {
6494         struct task_struct *task;
6495         struct cgroup_subsys_state *css;
6496         int ret = 0;
6497
6498         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6499 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6500                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6501                         return -EINVAL;
6502 #endif
6503                 /*
6504                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6505                  * running, we're sure to observe its full state.
6506                  */
6507                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6508                 /*
6509                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6510                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6511                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6512                  */
6513                 if (task->state == TASK_NEW)
6514                         ret = -EINVAL;
6515                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6516
6517                 if (ret)
6518                         break;
6519         }
6520         return ret;
6521 }
6522
6523 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6524 {
6525         struct task_struct *task;
6526         struct cgroup_subsys_state *css;
6527
6528         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6529                 sched_move_task(task);
6530 }
6531
6532 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6533 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6534                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6535 {
6536         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
6537                 shareval = MAX_SHARES;
6538         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6539 }
6540
6541 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6542                                struct cftype *cft)
6543 {
6544         struct task_group *tg = css_tg(css);
6545
6546         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6547 }
6548
6549 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6550 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6551
6552 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6553 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6554
6555 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6556
6557 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6558 {
6559         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6560         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6561
6562         if (tg == &root_task_group)
6563                 return -EINVAL;
6564
6565         /*
6566          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6567          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6568          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6569          */
6570         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6571                 return -EINVAL;
6572
6573         /*
6574          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6575          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6576          * feasibility.
6577          */
6578         if (period > max_cfs_quota_period)
6579                 return -EINVAL;
6580
6581         /*
6582          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6583          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6584          */
6585         get_online_cpus();
6586         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6587         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6588         if (ret)
6589                 goto out_unlock;
6590
6591         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6592         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6593         /*
6594          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6595          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6596          */
6597         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6598                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6599         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6600         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6601         cfs_b->quota = quota;
6602
6603         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
6604
6605         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
6606         if (runtime_enabled)
6607                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
6608
6609         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
6610
6611         for_each_online_cpu(i) {
6612                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6613                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6614                 struct rq_flags rf;
6615
6616                 rq_lock_irq(rq, &rf);
6617                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
6618                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
6619
6620                 if (cfs_rq->throttled)
6621                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6622                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
6623         }
6624         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
6625                 cfs_bandwidth_usage_dec();
6626 out_unlock:
6627         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
6628         put_online_cpus();
6629
6630         return ret;
6631 }
6632
6633 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
6634 {
6635         u64 quota, period;
6636
6637         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6638         if (cfs_quota_us < 0)
6639                 quota = RUNTIME_INF;
6640         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
6641                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
6642         else
6643                 return -EINVAL;
6644
6645         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6646 }
6647
6648 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
6649 {
6650         u64 quota_us;
6651
6652         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
6653                 return -1;
6654
6655         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
6656         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
6657
6658         return quota_us;
6659 }
6660
6661 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
6662 {
6663         u64 quota, period;
6664
6665         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
6666                 return -EINVAL;
6667
6668         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
6669         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
6670
6671         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
6672 }
6673
6674 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
6675 {
6676         u64 cfs_period_us;
6677
6678         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
6679         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
6680
6681         return cfs_period_us;
6682 }
6683
6684 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6685                                   struct cftype *cft)
6686 {
6687         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
6688 }
6689
6690 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6691                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
6692 {
6693         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
6694 }
6695
6696 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6697                                    struct cftype *cft)
6698 {
6699         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
6700 }
6701
6702 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6703                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
6704 {
6705         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
6706 }
6707
6708 struct cfs_schedulable_data {
6709         struct task_group *tg;
6710         u64 period, quota;
6711 };
6712
6713 /*
6714  * normalize group quota/period to be quota/max_period
6715  * note: units are usecs
6716  */
6717 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
6718                                struct cfs_schedulable_data *d)
6719 {
6720         u64 quota, period;
6721
6722         if (tg == d->tg) {
6723                 period = d->period;
6724                 quota = d->quota;
6725         } else {
6726                 period = tg_get_cfs_period(tg);
6727                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
6728         }
6729
6730         /* note: these should typically be equivalent */
6731         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
6732                 return RUNTIME_INF;
6733
6734         return to_ratio(period, quota);
6735 }
6736
6737 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
6738 {
6739         struct cfs_schedulable_data *d = data;
6740         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6741         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
6742
6743         if (!tg->parent) {
6744                 quota = RUNTIME_INF;
6745         } else {
6746                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
6747
6748                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
6749                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
6750
6751                 /*
6752                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
6753                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
6754                  * limit is set:
6755                  */
6756                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
6757                         quota = min(quota, parent_quota);
6758                 } else {
6759                         if (quota == RUNTIME_INF)
6760                                 quota = parent_quota;
6761                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
6762                                 return -EINVAL;
6763                 }
6764         }
6765         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
6766
6767         return 0;
6768 }
6769
6770 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6771 {
6772         int ret;
6773         struct cfs_schedulable_data data = {
6774                 .tg = tg,
6775                 .period = period,
6776                 .quota = quota,
6777         };
6778
6779         if (quota != RUNTIME_INF) {
6780                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
6781                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
6782         }
6783
6784         rcu_read_lock();
6785         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
6786         rcu_read_unlock();
6787
6788         return ret;
6789 }
6790
6791 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
6792 {
6793         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
6794         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6795
6796         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
6797         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
6798         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
6799
6800         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
6801                 u64 ws = 0;
6802                 int i;
6803
6804                 for_each_possible_cpu(i)
6805                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
6806
6807                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
6808         }
6809
6810         return 0;
6811 }
6812 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
6813 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6814
6815 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6816 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
6817                                 struct cftype *cft, s64 val)
6818 {
6819         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
6820 }
6821
6822 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6823                                struct cftype *cft)
6824 {
6825         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
6826 }
6827
6828 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6829                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
6830 {
6831         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
6832 }
6833
6834 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
6835                                    struct cftype *cft)
6836 {
6837         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
6838 }
6839 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6840
6841 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
6842 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6843         {
6844                 .name = "shares",
6845                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
6846                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
6847         },
6848 #endif
6849 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6850         {
6851                 .name = "cfs_quota_us",
6852                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
6853                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
6854         },
6855         {
6856                 .name = "cfs_period_us",
6857                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
6858                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
6859         },
6860         {
6861                 .name = "stat",
6862                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
6863         },
6864 #endif
6865 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6866         {
6867                 .name = "rt_runtime_us",
6868                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
6869                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
6870         },
6871         {
6872                 .name = "rt_period_us",
6873                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
6874                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
6875         },
6876 #endif
6877         { }     /* Terminate */
6878 };
6879
6880 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
6881                                struct cgroup_subsys_state *css)
6882 {
6883 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6884         {
6885                 struct task_group *tg = css_tg(css);
6886                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6887                 u64 throttled_usec;
6888
6889                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
6890                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
6891
6892                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
6893                            "nr_throttled %d\n"
6894                            "throttled_usec %llu\n",
6895                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
6896                            throttled_usec);
6897         }
6898 #endif
6899         return 0;
6900 }
6901
6902 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6903 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6904                                struct cftype *cft)
6905 {
6906         struct task_group *tg = css_tg(css);
6907         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
6908
6909         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
6910 }
6911
6912 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6913                                 struct cftype *cft, u64 weight)
6914 {
6915         /*
6916          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
6917          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
6918          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
6919          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
6920          * the original value over the entire range.
6921          */
6922         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
6923                 return -ERANGE;
6924
6925         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
6926
6927         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6928 }
6929
6930 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6931                                     struct cftype *cft)
6932 {
6933         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
6934         int last_delta = INT_MAX;
6935         int prio, delta;
6936
6937         /* find the closest nice value to the current weight */
6938         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
6939                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
6940                 if (delta >= last_delta)
6941                         break;
6942                 last_delta = delta;
6943         }
6944
6945         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
6946 }
6947
6948 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
6949                                      struct cftype *cft, s64 nice)
6950 {
6951         unsigned long weight;
6952         int idx;
6953
6954         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6955                 return -ERANGE;
6956
6957         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
6958         idx = array_index_nospec(idx, 40);
6959         weight = sched_prio_to_weight[idx];
6960
6961         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
6962 }
6963 #endif
6964
6965 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
6966                                                   long period, long quota)
6967 {
6968         if (quota < 0)
6969                 seq_puts(sf, "max");
6970         else
6971                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
6972
6973         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
6974 }
6975
6976 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
6977 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
6978                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
6979 {
6980         char tok[21];   /* U64_MAX */
6981
6982         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
6983                 return -EINVAL;
6984
6985         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
6986
6987         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
6988                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
6989         else if (!strcmp(tok, "max"))
6990                 *quotap = RUNTIME_INF;
6991         else
6992                 return -EINVAL;
6993
6994         return 0;
6995 }
6996
6997 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6998 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
6999 {
7000         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7001
7002         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
7003         return 0;
7004 }
7005
7006 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7007                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7008 {
7009         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
7010         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
7011         u64 quota;
7012         int ret;
7013
7014         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
7015         if (!ret)
7016                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7017         return ret ?: nbytes;
7018 }
7019 #endif
7020
7021 static struct cftype cpu_files[] = {
7022 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7023         {
7024                 .name = "weight",
7025                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7026                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
7027                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
7028         },
7029         {
7030                 .name = "weight.nice",
7031                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7032                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
7033                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
7034         },
7035 #endif
7036 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7037         {
7038                 .name = "max",
7039                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7040                 .seq_show = cpu_max_show,
7041                 .write = cpu_max_write,
7042         },
7043 #endif
7044         { }     /* terminate */
7045 };
7046
7047 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7048         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7049         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7050         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7051         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7052         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
7053         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7054         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7055         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7056         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
7057         .dfl_cftypes    = cpu_files,
7058         .early_init     = true,
7059         .threaded       = true,
7060 };
7061
7062 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7063
7064 void dump_cpu_task(int cpu)
7065 {
7066         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7067         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7068 }
7069
7070 /*
7071  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7072  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7073  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7074  * that remained on nice 0.
7075  *
7076  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7077  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7078  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7079  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7080  * the relative distance between them is ~25%.)
7081  */
7082 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7083  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7084  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7085  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7086  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7087  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7088  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7089  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7090  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7091 };
7092
7093 /*
7094  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7095  *
7096  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7097  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7098  * into multiplications:
7099  */
7100 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7101  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7102  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7103  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7104  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7105  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7106  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7107  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7108  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7109 };
7110
7111 #undef CREATE_TRACE_POINTS