drm: virtio_gpu: add support for ARGB8888 primary plane
[platform/kernel/linux-rpi.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #define CREATE_TRACE_POINTS
10 #include <trace/events/sched.h>
11 #undef CREATE_TRACE_POINTS
12
13 #include "sched.h"
14
15 #include <linux/nospec.h>
16
17 #include <linux/kcov.h>
18 #include <linux/scs.h>
19
20 #include <asm/switch_to.h>
21 #include <asm/tlb.h>
22
23 #include "../workqueue_internal.h"
24 #include "../../io_uring/io-wq.h"
25 #include "../smpboot.h"
26
27 #include "pelt.h"
28 #include "smp.h"
29
30 /*
31  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
32  * associated with them) to allow external modules to probe them.
33  */
34 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
35 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
39 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_thermal_tp);
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
44 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
45
46 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
47
48 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
49 /*
50  * Debugging: various feature bits
51  *
52  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
53  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
54  * at compile time and compiler optimization based on features default.
55  */
56 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
57         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
58 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
59 #include "features.h"
60         0;
61 #undef SCHED_FEAT
62
63 /*
64  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
65  * LATENCY_WARN is enabled).
66  *
67  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
68  * per boot.
69  */
70 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
71 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
72 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
73
74 /*
75  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
76  * Limited because this is done with IRQs disabled.
77  */
78 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
79 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 8;
80 #else
81 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
82 #endif
83
84 /*
85  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
86  * default: 1s
87  */
88 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
89
90 __read_mostly int scheduler_running;
91
92 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
93
94 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
95
96 /* kernel prio, less is more */
97 static inline int __task_prio(struct task_struct *p)
98 {
99         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
100                 return -2;
101
102         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
103                 return p->prio; /* [-1, 99] */
104
105         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
106                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
107
108         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
109 }
110
111 /*
112  * l(a,b)
113  * le(a,b) := !l(b,a)
114  * g(a,b)  := l(b,a)
115  * ge(a,b) := !l(a,b)
116  */
117
118 /* real prio, less is less */
119 static inline bool prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool in_fi)
120 {
121
122         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
123
124         if (-pa < -pb)
125                 return true;
126
127         if (-pb < -pa)
128                 return false;
129
130         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
131                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
132
133         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
134                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
135
136         return false;
137 }
138
139 static inline bool __sched_core_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
140 {
141         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
142                 return true;
143
144         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
145                 return false;
146
147         /* flip prio, so high prio is leftmost */
148         if (prio_less(b, a, task_rq(a)->core->core_forceidle))
149                 return true;
150
151         return false;
152 }
153
154 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
155
156 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
157 {
158         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
159 }
160
161 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
162 {
163         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
164         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
165
166         if (cookie < p->core_cookie)
167                 return -1;
168
169         if (cookie > p->core_cookie)
170                 return 1;
171
172         return 0;
173 }
174
175 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
176 {
177         rq->core->core_task_seq++;
178
179         if (!p->core_cookie)
180                 return;
181
182         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
183 }
184
185 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
186 {
187         rq->core->core_task_seq++;
188
189         if (!sched_core_enqueued(p))
190                 return;
191
192         rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
193         RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
194 }
195
196 /*
197  * Find left-most (aka, highest priority) task matching @cookie.
198  */
199 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
200 {
201         struct rb_node *node;
202
203         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
204         /*
205          * The idle task always matches any cookie!
206          */
207         if (!node)
208                 return idle_sched_class.pick_task(rq);
209
210         return __node_2_sc(node);
211 }
212
213 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
214 {
215         struct rb_node *node = &p->core_node;
216
217         node = rb_next(node);
218         if (!node)
219                 return NULL;
220
221         p = container_of(node, struct task_struct, core_node);
222         if (p->core_cookie != cookie)
223                 return NULL;
224
225         return p;
226 }
227
228 /*
229  * Magic required such that:
230  *
231  *      raw_spin_rq_lock(rq);
232  *      ...
233  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
234  *
235  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
236  * always agree on what rq has what lock.
237  *
238  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
239  */
240
241 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
242 static atomic_t sched_core_count;
243 static struct cpumask sched_core_mask;
244
245 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
246 {
247         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
248         int t, i = 0;
249
250         local_irq_save(*flags);
251         for_each_cpu(t, smt_mask)
252                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
253 }
254
255 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
256 {
257         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
258         int t;
259
260         for_each_cpu(t, smt_mask)
261                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
262         local_irq_restore(*flags);
263 }
264
265 static void __sched_core_flip(bool enabled)
266 {
267         unsigned long flags;
268         int cpu, t;
269
270         cpus_read_lock();
271
272         /*
273          * Toggle the online cores, one by one.
274          */
275         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
276         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
277                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
278
279                 sched_core_lock(cpu, &flags);
280
281                 for_each_cpu(t, smt_mask)
282                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
283
284                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
285
286                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
287         }
288
289         /*
290          * Toggle the offline CPUs.
291          */
292         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_possible_mask);
293         cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, cpu_online_mask);
294
295         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask)
296                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
297
298         cpus_read_unlock();
299 }
300
301 static void sched_core_assert_empty(void)
302 {
303         int cpu;
304
305         for_each_possible_cpu(cpu)
306                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
307 }
308
309 static void __sched_core_enable(void)
310 {
311         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
312         /*
313          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
314          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
315          */
316         synchronize_rcu();
317         __sched_core_flip(true);
318         sched_core_assert_empty();
319 }
320
321 static void __sched_core_disable(void)
322 {
323         sched_core_assert_empty();
324         __sched_core_flip(false);
325         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
326 }
327
328 void sched_core_get(void)
329 {
330         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
331                 return;
332
333         mutex_lock(&sched_core_mutex);
334         if (!atomic_read(&sched_core_count))
335                 __sched_core_enable();
336
337         smp_mb__before_atomic();
338         atomic_inc(&sched_core_count);
339         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
340 }
341
342 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
343 {
344         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
345                 __sched_core_disable();
346                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
347         }
348 }
349
350 void sched_core_put(void)
351 {
352         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
353
354         /*
355          * "There can be only one"
356          *
357          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
358          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
359          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
360          */
361         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
362                 schedule_work(&_work);
363 }
364
365 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
366
367 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
368 static inline void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
369
370 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
371
372 /*
373  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
374  * default: 0.95s
375  */
376 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
377
378
379 /*
380  * Serialization rules:
381  *
382  * Lock order:
383  *
384  *   p->pi_lock
385  *     rq->lock
386  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
387  *
388  *  rq1->lock
389  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
390  *
391  * Regular state:
392  *
393  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
394  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
395  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
396  * to run next.
397  *
398  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
399  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
400  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
401  * ttwu_queue_wakelist() ]
402  *
403  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
404  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
405  *
406  * Special state:
407  *
408  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
409  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
410  * stable while holding either lock:
411  *
412  *  - sched_setaffinity()/
413  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
414  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
415  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
416  *                              p->se.load, p->rt_priority,
417  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
418  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
419  *  - sched_move_task()/
420  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
421  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
422  *
423  * p->state <- TASK_*:
424  *
425  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
426  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
427  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
428  *   concurrent self.
429  *
430  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
431  *
432  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
433  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
434  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
435  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
436  *
437  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
438  *
439  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
440  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
441  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
442  *
443  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
444  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
445  *
446  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
447  *
448  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
449  *
450  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
451  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
452  *
453  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
454  *
455  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
456  *
457  *  - for migration called under rq->lock:
458  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
459  *
460  *    o move_queued_task()
461  *    o detach_task()
462  *
463  *  - for migration called under double_rq_lock():
464  *
465  *    o __migrate_swap_task()
466  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
467  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
468  *    o dl_task_offline_migration()
469  *
470  */
471
472 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
473 {
474         raw_spinlock_t *lock;
475
476         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
477         preempt_disable();
478         if (sched_core_disabled()) {
479                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
480                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
481                 preempt_enable_no_resched();
482                 return;
483         }
484
485         for (;;) {
486                 lock = __rq_lockp(rq);
487                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
488                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
489                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
490                         preempt_enable_no_resched();
491                         return;
492                 }
493                 raw_spin_unlock(lock);
494         }
495 }
496
497 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
498 {
499         raw_spinlock_t *lock;
500         bool ret;
501
502         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
503         preempt_disable();
504         if (sched_core_disabled()) {
505                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
506                 preempt_enable();
507                 return ret;
508         }
509
510         for (;;) {
511                 lock = __rq_lockp(rq);
512                 ret = raw_spin_trylock(lock);
513                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
514                         preempt_enable();
515                         return ret;
516                 }
517                 raw_spin_unlock(lock);
518         }
519 }
520
521 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
522 {
523         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
524 }
525
526 #ifdef CONFIG_SMP
527 /*
528  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
529  */
530 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
531 {
532         lockdep_assert_irqs_disabled();
533
534         if (rq_order_less(rq2, rq1))
535                 swap(rq1, rq2);
536
537         raw_spin_rq_lock(rq1);
538         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
539                 raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
540
541         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
542 }
543 #endif
544
545 /*
546  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
547  */
548 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
549         __acquires(rq->lock)
550 {
551         struct rq *rq;
552
553         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
554
555         for (;;) {
556                 rq = task_rq(p);
557                 raw_spin_rq_lock(rq);
558                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
559                         rq_pin_lock(rq, rf);
560                         return rq;
561                 }
562                 raw_spin_rq_unlock(rq);
563
564                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
565                         cpu_relax();
566         }
567 }
568
569 /*
570  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
571  */
572 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
573         __acquires(p->pi_lock)
574         __acquires(rq->lock)
575 {
576         struct rq *rq;
577
578         for (;;) {
579                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
580                 rq = task_rq(p);
581                 raw_spin_rq_lock(rq);
582                 /*
583                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
584                  *
585                  *      ACQUIRE (rq->lock)
586                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
587                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
588                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
589                  *                                      [L] ->on_rq
590                  *      RELEASE (rq->lock)
591                  *
592                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
593                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
594                  *
595                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
596                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
597                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
598                  */
599                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
600                         rq_pin_lock(rq, rf);
601                         return rq;
602                 }
603                 raw_spin_rq_unlock(rq);
604                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
605
606                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
607                         cpu_relax();
608         }
609 }
610
611 /*
612  * RQ-clock updating methods:
613  */
614
615 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
616 {
617 /*
618  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
619  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
620  */
621         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
622
623 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
624         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
625
626         /*
627          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
628          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
629          * {soft,}irq region.
630          *
631          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
632          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
633          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
634          * monotonic.
635          *
636          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
637          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
638          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
639          * atomic ops.
640          */
641         if (irq_delta > delta)
642                 irq_delta = delta;
643
644         rq->prev_irq_time += irq_delta;
645         delta -= irq_delta;
646 #endif
647 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
648         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
649                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
650                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
651
652                 if (unlikely(steal > delta))
653                         steal = delta;
654
655                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
656                 delta -= steal;
657         }
658 #endif
659
660         rq->clock_task += delta;
661
662 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
663         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
664                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
665 #endif
666         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
667 }
668
669 void update_rq_clock(struct rq *rq)
670 {
671         s64 delta;
672
673         lockdep_assert_rq_held(rq);
674
675         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
676                 return;
677
678 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
679         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
680                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
681         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
682 #endif
683
684         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
685         if (delta < 0)
686                 return;
687         rq->clock += delta;
688         update_rq_clock_task(rq, delta);
689 }
690
691 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
692 /*
693  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
694  */
695
696 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
697 {
698         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
699                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
700 }
701
702 /*
703  * High-resolution timer tick.
704  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
705  */
706 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
707 {
708         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
709         struct rq_flags rf;
710
711         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
712
713         rq_lock(rq, &rf);
714         update_rq_clock(rq);
715         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
716         rq_unlock(rq, &rf);
717
718         return HRTIMER_NORESTART;
719 }
720
721 #ifdef CONFIG_SMP
722
723 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
724 {
725         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
726         ktime_t time = rq->hrtick_time;
727
728         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
729 }
730
731 /*
732  * called from hardirq (IPI) context
733  */
734 static void __hrtick_start(void *arg)
735 {
736         struct rq *rq = arg;
737         struct rq_flags rf;
738
739         rq_lock(rq, &rf);
740         __hrtick_restart(rq);
741         rq_unlock(rq, &rf);
742 }
743
744 /*
745  * Called to set the hrtick timer state.
746  *
747  * called with rq->lock held and irqs disabled
748  */
749 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
750 {
751         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
752         s64 delta;
753
754         /*
755          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
756          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
757          */
758         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
759         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
760
761         if (rq == this_rq())
762                 __hrtick_restart(rq);
763         else
764                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
765 }
766
767 #else
768 /*
769  * Called to set the hrtick timer state.
770  *
771  * called with rq->lock held and irqs disabled
772  */
773 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
774 {
775         /*
776          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
777          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
778          */
779         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
780         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
781                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
782 }
783
784 #endif /* CONFIG_SMP */
785
786 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
787 {
788 #ifdef CONFIG_SMP
789         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
790 #endif
791         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
792         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
793 }
794 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
795 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
796 {
797 }
798
799 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
800 {
801 }
802 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
803
804 /*
805  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
806  */
807 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
808         ({                                                              \
809                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
810                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
811                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
812                                                                         \
813                 for (;;) {                                              \
814                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
815                         if (_old == _val)                               \
816                                 break;                                  \
817                         _val = _old;                                    \
818                 }                                                       \
819         _old;                                                           \
820 })
821
822 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
823 /*
824  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
825  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
826  * spurious IPIs.
827  */
828 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
829 {
830         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
831         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
832 }
833
834 /*
835  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
836  *
837  * If this returns true, then the idle task promises to call
838  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
839  */
840 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
841 {
842         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
843         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
844
845         for (;;) {
846                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
847                         return false;
848                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
849                         return true;
850                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
851                 if (old == val)
852                         break;
853                 val = old;
854         }
855         return true;
856 }
857
858 #else
859 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
860 {
861         set_tsk_need_resched(p);
862         return true;
863 }
864
865 #ifdef CONFIG_SMP
866 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
867 {
868         return false;
869 }
870 #endif
871 #endif
872
873 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
874 {
875         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
876
877         /*
878          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
879          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
880          * wakeup due to that.
881          *
882          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
883          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
884          */
885         smp_mb__before_atomic();
886         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
887                 return false;
888
889         /*
890          * The head is context local, there can be no concurrency.
891          */
892         *head->lastp = node;
893         head->lastp = &node->next;
894         return true;
895 }
896
897 /**
898  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
899  * @head: the wake_q_head to add @task to
900  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
901  *
902  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
903  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
904  * instantly.
905  *
906  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
907  * must be ready to be woken at this location.
908  */
909 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
910 {
911         if (__wake_q_add(head, task))
912                 get_task_struct(task);
913 }
914
915 /**
916  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
917  * @head: the wake_q_head to add @task to
918  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
919  *
920  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
921  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
922  * instantly.
923  *
924  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
925  * must be ready to be woken at this location.
926  *
927  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
928  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
929  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
930  * queued for wakeup.
931  */
932 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
933 {
934         if (!__wake_q_add(head, task))
935                 put_task_struct(task);
936 }
937
938 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
939 {
940         struct wake_q_node *node = head->first;
941
942         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
943                 struct task_struct *task;
944
945                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
946                 /* Task can safely be re-inserted now: */
947                 node = node->next;
948                 task->wake_q.next = NULL;
949
950                 /*
951                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
952                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
953                  */
954                 wake_up_process(task);
955                 put_task_struct(task);
956         }
957 }
958
959 /*
960  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
961  *
962  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
963  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
964  * the target CPU.
965  */
966 void resched_curr(struct rq *rq)
967 {
968         struct task_struct *curr = rq->curr;
969         int cpu;
970
971         lockdep_assert_rq_held(rq);
972
973         if (test_tsk_need_resched(curr))
974                 return;
975
976         cpu = cpu_of(rq);
977
978         if (cpu == smp_processor_id()) {
979                 set_tsk_need_resched(curr);
980                 set_preempt_need_resched();
981                 return;
982         }
983
984         if (set_nr_and_not_polling(curr))
985                 smp_send_reschedule(cpu);
986         else
987                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
988 }
989
990 #ifdef CONFIG_PREEMPT_LAZY
991
992 static int tsk_is_polling(struct task_struct *p)
993 {
994 #ifdef TIF_POLLING_NRFLAG
995         return test_tsk_thread_flag(p, TIF_POLLING_NRFLAG);
996 #else
997         return 0;
998 #endif
999 }
1000
1001 void resched_curr_lazy(struct rq *rq)
1002 {
1003         struct task_struct *curr = rq->curr;
1004         int cpu;
1005
1006         if (!sched_feat(PREEMPT_LAZY)) {
1007                 resched_curr(rq);
1008                 return;
1009         }
1010
1011         if (test_tsk_need_resched(curr))
1012                 return;
1013
1014         if (test_tsk_need_resched_lazy(curr))
1015                 return;
1016
1017         set_tsk_need_resched_lazy(curr);
1018
1019         cpu = cpu_of(rq);
1020         if (cpu == smp_processor_id())
1021                 return;
1022
1023         /* NEED_RESCHED_LAZY must be visible before we test polling */
1024         smp_mb();
1025         if (!tsk_is_polling(curr))
1026                 smp_send_reschedule(cpu);
1027 }
1028 #endif
1029
1030 void resched_cpu(int cpu)
1031 {
1032         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1033         unsigned long flags;
1034
1035         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1036         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1037                 resched_curr(rq);
1038         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1039 }
1040
1041 #ifdef CONFIG_SMP
1042 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1043 /*
1044  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1045  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1046  *
1047  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1048  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1049  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1050  */
1051 int get_nohz_timer_target(void)
1052 {
1053         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1054         struct sched_domain *sd;
1055         const struct cpumask *hk_mask;
1056
1057         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TIMER)) {
1058                 if (!idle_cpu(cpu))
1059                         return cpu;
1060                 default_cpu = cpu;
1061         }
1062
1063         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_FLAG_TIMER);
1064
1065         rcu_read_lock();
1066         for_each_domain(cpu, sd) {
1067                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1068                         if (cpu == i)
1069                                 continue;
1070
1071                         if (!idle_cpu(i)) {
1072                                 cpu = i;
1073                                 goto unlock;
1074                         }
1075                 }
1076         }
1077
1078         if (default_cpu == -1)
1079                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_FLAG_TIMER);
1080         cpu = default_cpu;
1081 unlock:
1082         rcu_read_unlock();
1083         return cpu;
1084 }
1085
1086 /*
1087  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1088  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1089  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1090  * idle system the next event might even be infinite time into the
1091  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1092  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1093  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1094  * wheel for the next timer event.
1095  */
1096 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1097 {
1098         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1099
1100         if (cpu == smp_processor_id())
1101                 return;
1102
1103         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1104                 smp_send_reschedule(cpu);
1105         else
1106                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1107 }
1108
1109 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1110 {
1111         /*
1112          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1113          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1114          * If needed we can still optimize that later with an
1115          * empty IRQ.
1116          */
1117         if (cpu_is_offline(cpu))
1118                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1119         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1120                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1121                     tick_nohz_tick_stopped())
1122                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1123                 return true;
1124         }
1125
1126         return false;
1127 }
1128
1129 /*
1130  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1131  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1132  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1133  */
1134 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1135 {
1136         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1137                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1138 }
1139
1140 static void nohz_csd_func(void *info)
1141 {
1142         struct rq *rq = info;
1143         int cpu = cpu_of(rq);
1144         unsigned int flags;
1145
1146         /*
1147          * Release the rq::nohz_csd.
1148          */
1149         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1150         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1151
1152         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1153         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1154                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1155                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1156         }
1157 }
1158
1159 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1160
1161 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1162 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1163 {
1164         int fifo_nr_running;
1165
1166         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1167         if (rq->dl.dl_nr_running)
1168                 return false;
1169
1170         /*
1171          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1172          * actual RR behaviour.
1173          */
1174         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1175                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1176                         return true;
1177                 else
1178                         return false;
1179         }
1180
1181         /*
1182          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1183          * forced preemption between FIFO tasks.
1184          */
1185         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1186         if (fifo_nr_running)
1187                 return true;
1188
1189         /*
1190          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1191          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1192          * preemption.
1193          */
1194         if (rq->nr_running > 1)
1195                 return false;
1196
1197         return true;
1198 }
1199 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1200 #endif /* CONFIG_SMP */
1201
1202 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1203                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1204 /*
1205  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1206  * node and @up when leaving it for the final time.
1207  *
1208  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1209  */
1210 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1211                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1212 {
1213         struct task_group *parent, *child;
1214         int ret;
1215
1216         parent = from;
1217
1218 down:
1219         ret = (*down)(parent, data);
1220         if (ret)
1221                 goto out;
1222         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1223                 parent = child;
1224                 goto down;
1225
1226 up:
1227                 continue;
1228         }
1229         ret = (*up)(parent, data);
1230         if (ret || parent == from)
1231                 goto out;
1232
1233         child = parent;
1234         parent = parent->parent;
1235         if (parent)
1236                 goto up;
1237 out:
1238         return ret;
1239 }
1240
1241 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1242 {
1243         return 0;
1244 }
1245 #endif
1246
1247 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1248 {
1249         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1250         struct load_weight *load = &p->se.load;
1251
1252         /*
1253          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1254          */
1255         if (task_has_idle_policy(p)) {
1256                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1257                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1258                 return;
1259         }
1260
1261         /*
1262          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1263          * weight
1264          */
1265         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1266                 reweight_task(p, prio);
1267         } else {
1268                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1269                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1270         }
1271 }
1272
1273 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1274 /*
1275  * Serializes updates of utilization clamp values
1276  *
1277  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1278  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1279  * support enqueue/dequeue operations.
1280  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1281  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1282  * updates or API abuses.
1283  */
1284 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1285
1286 /* Max allowed minimum utilization */
1287 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1288
1289 /* Max allowed maximum utilization */
1290 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1291
1292 /*
1293  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1294  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1295  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1296  *
1297  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1298  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1299  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1300  * battery life.
1301  *
1302  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1303  *
1304  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1305  * above.
1306  */
1307 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1308
1309 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1310 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1311
1312 /*
1313  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1314  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1315  * enqueue/dequeue_task().
1316  *
1317  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1318  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1319  *
1320  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1321  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1322  * functionality.
1323  *
1324  * The knobs that would enable this static key are:
1325  *
1326  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1327  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1328  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1329  */
1330 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1331
1332 /* Integer rounded range for each bucket */
1333 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1334
1335 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1336         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1337
1338 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1339 {
1340         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1341 }
1342
1343 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1344 {
1345         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1346                 return 0;
1347         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1348 }
1349
1350 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1351                                  unsigned int value, bool user_defined)
1352 {
1353         uc_se->value = value;
1354         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1355         uc_se->user_defined = user_defined;
1356 }
1357
1358 static inline unsigned int
1359 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1360                   unsigned int clamp_value)
1361 {
1362         /*
1363          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1364          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1365          * max-clamp.
1366          */
1367         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1368                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1369                 return clamp_value;
1370         }
1371
1372         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1373 }
1374
1375 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1376                                      unsigned int clamp_value)
1377 {
1378         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1379         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1380                 return;
1381
1382         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
1383 }
1384
1385 static inline
1386 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1387                                    unsigned int clamp_value)
1388 {
1389         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1390         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1391
1392         /*
1393          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1394          * top most bucket with tasks in.
1395          */
1396         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1397                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1398                         continue;
1399                 return bucket[bucket_id].value;
1400         }
1401
1402         /* No tasks -- default clamp values */
1403         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1404 }
1405
1406 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1407 {
1408         unsigned int default_util_min;
1409         struct uclamp_se *uc_se;
1410
1411         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1412
1413         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1414
1415         /* Only sync if user didn't override the default */
1416         if (uc_se->user_defined)
1417                 return;
1418
1419         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1420         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1421 }
1422
1423 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1424 {
1425         struct rq_flags rf;
1426         struct rq *rq;
1427
1428         if (!rt_task(p))
1429                 return;
1430
1431         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1432         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1433         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1434         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1435 }
1436
1437 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1438 {
1439         struct task_struct *g, *p;
1440
1441         /*
1442          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1443          *                                        uclamp_min_rt = X;
1444          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1445          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1446          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1447          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1448          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1449          *
1450          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1451          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1452          * task.
1453          */
1454         read_lock(&tasklist_lock);
1455         smp_mb__after_spinlock();
1456         read_unlock(&tasklist_lock);
1457
1458         rcu_read_lock();
1459         for_each_process_thread(g, p)
1460                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1461         rcu_read_unlock();
1462 }
1463
1464 static inline struct uclamp_se
1465 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1466 {
1467         /* Copy by value as we could modify it */
1468         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1469 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1470         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1471
1472         /*
1473          * Tasks in autogroups or root task group will be
1474          * restricted by system defaults.
1475          */
1476         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1477                 return uc_req;
1478         if (task_group(p) == &root_task_group)
1479                 return uc_req;
1480
1481         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1482         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1483         value = uc_req.value;
1484         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1485         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1486 #endif
1487
1488         return uc_req;
1489 }
1490
1491 /*
1492  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1493  * priority:
1494  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1495  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1496  *   group or in an autogroup
1497  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1498  */
1499 static inline struct uclamp_se
1500 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1501 {
1502         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1503         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1504
1505         /* System default restrictions always apply */
1506         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1507                 return uc_max;
1508
1509         return uc_req;
1510 }
1511
1512 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1513 {
1514         struct uclamp_se uc_eff;
1515
1516         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1517         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1518                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1519
1520         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1521
1522         return (unsigned long)uc_eff.value;
1523 }
1524
1525 /*
1526  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1527  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1528  * updates the rq's clamp value if required.
1529  *
1530  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1531  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1532  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1533  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1534  */
1535 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1536                                     enum uclamp_id clamp_id)
1537 {
1538         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1539         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1540         struct uclamp_bucket *bucket;
1541
1542         lockdep_assert_rq_held(rq);
1543
1544         /* Update task effective clamp */
1545         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1546
1547         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1548         bucket->tasks++;
1549         uc_se->active = true;
1550
1551         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1552
1553         /*
1554          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1555          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1556          */
1557         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1558                 bucket->value = uc_se->value;
1559
1560         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1561                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1562 }
1563
1564 /*
1565  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1566  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1567  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1568  *
1569  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1570  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1571  * enforce the expected state and warn.
1572  */
1573 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1574                                     enum uclamp_id clamp_id)
1575 {
1576         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1577         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1578         struct uclamp_bucket *bucket;
1579         unsigned int bkt_clamp;
1580         unsigned int rq_clamp;
1581
1582         lockdep_assert_rq_held(rq);
1583
1584         /*
1585          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1586          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1587          *
1588          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1589          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1590          * here.
1591          *
1592          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1593          * problem too
1594          *
1595          *      enqueue(taskA)
1596          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1597          *      enqueue(taskB)
1598          *      dequeue(taskA)
1599          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1600          *      dequeue(taskB)
1601          *
1602          * where we could end up with stale data in uc_se and
1603          * bucket[uc_se->bucket_id].
1604          *
1605          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1606          */
1607         if (unlikely(!uc_se->active))
1608                 return;
1609
1610         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1611
1612         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1613         if (likely(bucket->tasks))
1614                 bucket->tasks--;
1615
1616         uc_se->active = false;
1617
1618         /*
1619          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1620          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1621          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1622          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1623          */
1624         if (likely(bucket->tasks))
1625                 return;
1626
1627         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1628         /*
1629          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1630          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1631          */
1632         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1633         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1634                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1635                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1636         }
1637 }
1638
1639 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1640 {
1641         enum uclamp_id clamp_id;
1642
1643         /*
1644          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1645          *
1646          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1647          * sched_uclamp_used is disabled.
1648          */
1649         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1650                 return;
1651
1652         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1653                 return;
1654
1655         for_each_clamp_id(clamp_id)
1656                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1657
1658         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1659         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1660                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1661 }
1662
1663 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1664 {
1665         enum uclamp_id clamp_id;
1666
1667         /*
1668          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1669          *
1670          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1671          * sched_uclamp_used is disabled.
1672          */
1673         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1674                 return;
1675
1676         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1677                 return;
1678
1679         for_each_clamp_id(clamp_id)
1680                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1681 }
1682
1683 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1684                                       enum uclamp_id clamp_id)
1685 {
1686         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1687                 return;
1688
1689         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1690         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1691
1692         /*
1693          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1694          * active tasks on rq.
1695          */
1696         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1697                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1698 }
1699
1700 static inline void
1701 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1702 {
1703         enum uclamp_id clamp_id;
1704         struct rq_flags rf;
1705         struct rq *rq;
1706
1707         /*
1708          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1709          *
1710          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1711          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1712          * enqueues, dequeues and migration operations.
1713          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1714          */
1715         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1716
1717         /*
1718          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1719          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1720          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1721          * it will already see the updated clamp bucket value.
1722          */
1723         for_each_clamp_id(clamp_id)
1724                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1725
1726         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1727 }
1728
1729 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1730 static inline void
1731 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1732 {
1733         struct css_task_iter it;
1734         struct task_struct *p;
1735
1736         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1737         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1738                 uclamp_update_active(p);
1739         css_task_iter_end(&it);
1740 }
1741
1742 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1743 static void uclamp_update_root_tg(void)
1744 {
1745         struct task_group *tg = &root_task_group;
1746
1747         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1748                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1749         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1750                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1751
1752         rcu_read_lock();
1753         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1754         rcu_read_unlock();
1755 }
1756 #else
1757 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1758 #endif
1759
1760 int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1761                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1762 {
1763         bool update_root_tg = false;
1764         int old_min, old_max, old_min_rt;
1765         int result;
1766
1767         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1768         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1769         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1770         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1771
1772         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1773         if (result)
1774                 goto undo;
1775         if (!write)
1776                 goto done;
1777
1778         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1779             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1780             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1781
1782                 result = -EINVAL;
1783                 goto undo;
1784         }
1785
1786         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1787                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1788                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1789                 update_root_tg = true;
1790         }
1791         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1792                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1793                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1794                 update_root_tg = true;
1795         }
1796
1797         if (update_root_tg) {
1798                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1799                 uclamp_update_root_tg();
1800         }
1801
1802         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1803                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1804                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1805         }
1806
1807         /*
1808          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1809          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1810          * task enqueue time.
1811          */
1812
1813         goto done;
1814
1815 undo:
1816         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1817         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1818         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1819 done:
1820         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1821
1822         return result;
1823 }
1824
1825 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1826                            const struct sched_attr *attr)
1827 {
1828         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1829         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1830
1831         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1832                 util_min = attr->sched_util_min;
1833
1834                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1835                         return -EINVAL;
1836         }
1837
1838         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1839                 util_max = attr->sched_util_max;
1840
1841                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1842                         return -EINVAL;
1843         }
1844
1845         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1846                 return -EINVAL;
1847
1848         /*
1849          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1850          *
1851          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1852          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1853          * scheduler locks.
1854          */
1855         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1856
1857         return 0;
1858 }
1859
1860 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1861                          enum uclamp_id clamp_id,
1862                          struct uclamp_se *uc_se)
1863 {
1864         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1865         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1866             !uc_se->user_defined)
1867                 return true;
1868
1869         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1870         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1871             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1872             attr->sched_util_min == -1) {
1873                 return true;
1874         }
1875
1876         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1877             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1878             attr->sched_util_max == -1) {
1879                 return true;
1880         }
1881
1882         return false;
1883 }
1884
1885 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1886                                   const struct sched_attr *attr)
1887 {
1888         enum uclamp_id clamp_id;
1889
1890         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1891                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1892                 unsigned int value;
1893
1894                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1895                         continue;
1896
1897                 /*
1898                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1899                  * at runtime.
1900                  */
1901                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1902                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1903                 else
1904                         value = uclamp_none(clamp_id);
1905
1906                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1907
1908         }
1909
1910         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1911                 return;
1912
1913         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1914             attr->sched_util_min != -1) {
1915                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1916                               attr->sched_util_min, true);
1917         }
1918
1919         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1920             attr->sched_util_max != -1) {
1921                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1922                               attr->sched_util_max, true);
1923         }
1924 }
1925
1926 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1927 {
1928         enum uclamp_id clamp_id;
1929
1930         /*
1931          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1932          * as the task is still at its early fork stages.
1933          */
1934         for_each_clamp_id(clamp_id)
1935                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1936
1937         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1938                 return;
1939
1940         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1941                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1942                               uclamp_none(clamp_id), false);
1943         }
1944 }
1945
1946 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1947 {
1948         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1949 }
1950
1951 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1952 {
1953         enum uclamp_id clamp_id;
1954         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1955
1956         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1957                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1958                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1959                 };
1960         }
1961
1962         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
1963 }
1964
1965 static void __init init_uclamp(void)
1966 {
1967         struct uclamp_se uc_max = {};
1968         enum uclamp_id clamp_id;
1969         int cpu;
1970
1971         for_each_possible_cpu(cpu)
1972                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1973
1974         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1975                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1976                               uclamp_none(clamp_id), false);
1977         }
1978
1979         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
1980         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
1981         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1982                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
1983 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1984                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
1985                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
1986 #endif
1987         }
1988 }
1989
1990 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
1991 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1992 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
1993 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1994                                   const struct sched_attr *attr)
1995 {
1996         return -EOPNOTSUPP;
1997 }
1998 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1999                                   const struct sched_attr *attr) { }
2000 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
2001 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
2002 static inline void init_uclamp(void) { }
2003 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2004
2005 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
2006 {
2007         return task_on_rq_queued(p);
2008 }
2009
2010 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2011 {
2012         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2013                 update_rq_clock(rq);
2014
2015         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2016                 sched_info_enqueue(rq, p);
2017                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2018         }
2019
2020         uclamp_rq_inc(rq, p);
2021         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2022
2023         if (sched_core_enabled(rq))
2024                 sched_core_enqueue(rq, p);
2025 }
2026
2027 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2028 {
2029         if (sched_core_enabled(rq))
2030                 sched_core_dequeue(rq, p);
2031
2032         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2033                 update_rq_clock(rq);
2034
2035         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2036                 sched_info_dequeue(rq, p);
2037                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2038         }
2039
2040         uclamp_rq_dec(rq, p);
2041         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2042 }
2043
2044 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2045 {
2046         enqueue_task(rq, p, flags);
2047
2048         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2049 }
2050
2051 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2052 {
2053         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2054
2055         dequeue_task(rq, p, flags);
2056 }
2057
2058 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2059 {
2060         int prio;
2061
2062         if (dl_policy(policy))
2063                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2064         else if (rt_policy(policy))
2065                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2066         else
2067                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2068
2069         return prio;
2070 }
2071
2072 /*
2073  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2074  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2075  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2076  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2077  * estimator recalculates.
2078  */
2079 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2080 {
2081         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2086  * taken into account by the scheduler. This value might
2087  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2088  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2089  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2090  */
2091 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2092 {
2093         p->normal_prio = normal_prio(p);
2094         /*
2095          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2096          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2097          * to the normal priority:
2098          */
2099         if (!rt_prio(p->prio))
2100                 return p->normal_prio;
2101         return p->prio;
2102 }
2103
2104 /**
2105  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2106  * @p: the task in question.
2107  *
2108  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2109  */
2110 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2111 {
2112         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2113 }
2114
2115 /*
2116  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2117  * use the balance_callback list if you want balancing.
2118  *
2119  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2120  * balance_callback().
2121  */
2122 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2123                                        const struct sched_class *prev_class,
2124                                        int oldprio)
2125 {
2126         if (prev_class != p->sched_class) {
2127                 if (prev_class->switched_from)
2128                         prev_class->switched_from(rq, p);
2129
2130                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2131         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2132                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2133 }
2134
2135 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2136 {
2137         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2138                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2139         else if (p->sched_class > rq->curr->sched_class)
2140                 resched_curr(rq);
2141
2142         /*
2143          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2144          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2145          */
2146         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2147                 rq_clock_skip_update(rq);
2148 }
2149
2150 #ifdef CONFIG_SMP
2151
2152 static void
2153 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2154
2155 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2156                                   const struct cpumask *new_mask,
2157                                   u32 flags);
2158
2159 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2160 {
2161         if (likely(!p->migration_disabled))
2162                 return;
2163
2164         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2165                 return;
2166
2167         /*
2168          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2169          */
2170         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
2171 }
2172
2173 void migrate_disable(void)
2174 {
2175         struct task_struct *p = current;
2176
2177         if (p->migration_disabled) {
2178                 p->migration_disabled++;
2179                 return;
2180         }
2181
2182         preempt_disable();
2183         this_rq()->nr_pinned++;
2184         p->migration_disabled = 1;
2185         preempt_lazy_disable();
2186         preempt_enable();
2187 }
2188 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2189
2190 void migrate_enable(void)
2191 {
2192         struct task_struct *p = current;
2193
2194         if (p->migration_disabled > 1) {
2195                 p->migration_disabled--;
2196                 return;
2197         } else if (WARN_ON_ONCE(p->migration_disabled == 0)) {
2198                 return;
2199         }
2200
2201         /*
2202          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2203          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2204          */
2205         preempt_disable();
2206         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2207                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
2208         /*
2209          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2210          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2211          * select_fallback_rq) get confused.
2212          */
2213         barrier();
2214         p->migration_disabled = 0;
2215         this_rq()->nr_pinned--;
2216         preempt_lazy_enable();
2217         preempt_enable();
2218 }
2219 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2220
2221 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2222 {
2223         return rq->nr_pinned;
2224 }
2225
2226 /*
2227  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2228  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2229  */
2230 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2231 {
2232         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2233         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2234                 return false;
2235
2236         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2237         if (is_migration_disabled(p))
2238                 return cpu_online(cpu);
2239
2240         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2241         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2242                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2243
2244         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2245         if (kthread_is_per_cpu(p))
2246                 return cpu_online(cpu);
2247
2248         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2249         if (cpu_dying(cpu))
2250                 return false;
2251
2252         /* But are allowed during online. */
2253         return cpu_online(cpu);
2254 }
2255
2256 /*
2257  * This is how migration works:
2258  *
2259  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2260  *    stop_one_cpu().
2261  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2262  *    off the CPU)
2263  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2264  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2265  *    it and puts it into the right queue.
2266  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2267  *    is done.
2268  */
2269
2270 /*
2271  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2272  *
2273  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2274  */
2275 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2276                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2277 {
2278         lockdep_assert_rq_held(rq);
2279
2280         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2281         set_task_cpu(p, new_cpu);
2282         rq_unlock(rq, rf);
2283
2284         rq = cpu_rq(new_cpu);
2285
2286         rq_lock(rq, rf);
2287         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
2288         activate_task(rq, p, 0);
2289         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2290
2291         return rq;
2292 }
2293
2294 struct migration_arg {
2295         struct task_struct              *task;
2296         int                             dest_cpu;
2297         struct set_affinity_pending     *pending;
2298 };
2299
2300 /*
2301  * @refs: number of wait_for_completion()
2302  * @stop_pending: is @stop_work in use
2303  */
2304 struct set_affinity_pending {
2305         refcount_t              refs;
2306         unsigned int            stop_pending;
2307         struct completion       done;
2308         struct cpu_stop_work    stop_work;
2309         struct migration_arg    arg;
2310 };
2311
2312 /*
2313  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2314  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2315  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2316  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2317  *
2318  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2319  * as the task is no longer on this CPU.
2320  */
2321 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2322                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2323 {
2324         /* Affinity changed (again). */
2325         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2326                 return rq;
2327
2328         update_rq_clock(rq);
2329         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2330
2331         return rq;
2332 }
2333
2334 /*
2335  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2336  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2337  * 'pushing' onto another runqueue.
2338  */
2339 static int migration_cpu_stop(void *data)
2340 {
2341         struct migration_arg *arg = data;
2342         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2343         struct task_struct *p = arg->task;
2344         struct rq *rq = this_rq();
2345         bool complete = false;
2346         struct rq_flags rf;
2347
2348         /*
2349          * The original target CPU might have gone down and we might
2350          * be on another CPU but it doesn't matter.
2351          */
2352         local_irq_save(rf.flags);
2353         /*
2354          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2355          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2356          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2357          */
2358         flush_smp_call_function_from_idle();
2359
2360         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2361         rq_lock(rq, &rf);
2362
2363         /*
2364          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2365          * p->migration_pending must have remained stable.
2366          */
2367         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2368
2369         /*
2370          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2371          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2372          * we're holding p->pi_lock.
2373          */
2374         if (task_rq(p) == rq) {
2375                 if (is_migration_disabled(p))
2376                         goto out;
2377
2378                 if (pending) {
2379                         p->migration_pending = NULL;
2380                         complete = true;
2381
2382                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2383                                 goto out;
2384                 }
2385
2386                 if (task_on_rq_queued(p))
2387                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2388                 else
2389                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2390
2391                 /*
2392                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2393                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2394                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2395                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2396                  */
2397
2398         } else if (pending) {
2399                 /*
2400                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2401                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2402                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2403                  *
2404                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2405                  * more likely.
2406                  */
2407
2408                 /*
2409                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2410                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2411                  * somewhere allowed, we're done.
2412                  */
2413                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2414                         p->migration_pending = NULL;
2415                         complete = true;
2416                         goto out;
2417                 }
2418
2419                 /*
2420                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2421                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2422                  * it.
2423                  */
2424                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2425                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2426                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2427                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2428                 return 0;
2429         }
2430 out:
2431         if (pending)
2432                 pending->stop_pending = false;
2433         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2434
2435         if (complete)
2436                 complete_all(&pending->done);
2437
2438         return 0;
2439 }
2440
2441 int push_cpu_stop(void *arg)
2442 {
2443         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2444         struct task_struct *p = arg;
2445
2446         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2447         raw_spin_rq_lock(rq);
2448
2449         if (task_rq(p) != rq)
2450                 goto out_unlock;
2451
2452         if (is_migration_disabled(p)) {
2453                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2454                 goto out_unlock;
2455         }
2456
2457         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2458
2459         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2460                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2461
2462         if (!lowest_rq)
2463                 goto out_unlock;
2464
2465         // XXX validate p is still the highest prio task
2466         if (task_rq(p) == rq) {
2467                 deactivate_task(rq, p, 0);
2468                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2469                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2470                 resched_curr(lowest_rq);
2471         }
2472
2473         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2474
2475 out_unlock:
2476         rq->push_busy = false;
2477         raw_spin_rq_unlock(rq);
2478         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2479
2480         put_task_struct(p);
2481         return 0;
2482 }
2483
2484 /*
2485  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2486  * actually call this function.
2487  */
2488 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2489 {
2490         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2491                 p->cpus_ptr = new_mask;
2492                 return;
2493         }
2494
2495         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2496         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2497 }
2498
2499 static void
2500 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2501 {
2502         struct rq *rq = task_rq(p);
2503         bool queued, running;
2504
2505         /*
2506          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2507          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2508          * p->pi_lock.
2509          *
2510          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2511          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2512          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2513          * before finish_task().
2514          *
2515          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2516          */
2517         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2518                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2519         else
2520                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2521
2522         queued = task_on_rq_queued(p);
2523         running = task_current(rq, p);
2524
2525         if (queued) {
2526                 /*
2527                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2528                  * holding rq->lock.
2529                  */
2530                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2531                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2532         }
2533         if (running)
2534                 put_prev_task(rq, p);
2535
2536         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2537
2538         if (queued)
2539                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2540         if (running)
2541                 set_next_task(rq, p);
2542 }
2543
2544 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2545 {
2546         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2547 }
2548
2549 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2550                       int node)
2551 {
2552         cpumask_t *user_mask;
2553         unsigned long flags;
2554
2555         /*
2556          * Always clear dst->user_cpus_ptr first as their user_cpus_ptr's
2557          * may differ by now due to racing.
2558          */
2559         dst->user_cpus_ptr = NULL;
2560
2561         /*
2562          * This check is racy and losing the race is a valid situation.
2563          * It is not worth the extra overhead of taking the pi_lock on
2564          * every fork/clone.
2565          */
2566         if (data_race(!src->user_cpus_ptr))
2567                 return 0;
2568
2569         user_mask = kmalloc_node(cpumask_size(), GFP_KERNEL, node);
2570         if (!user_mask)
2571                 return -ENOMEM;
2572
2573         /*
2574          * Use pi_lock to protect content of user_cpus_ptr
2575          *
2576          * Though unlikely, user_cpus_ptr can be reset to NULL by a concurrent
2577          * do_set_cpus_allowed().
2578          */
2579         raw_spin_lock_irqsave(&src->pi_lock, flags);
2580         if (src->user_cpus_ptr) {
2581                 swap(dst->user_cpus_ptr, user_mask);
2582                 cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2583         }
2584         raw_spin_unlock_irqrestore(&src->pi_lock, flags);
2585
2586         if (unlikely(user_mask))
2587                 kfree(user_mask);
2588
2589         return 0;
2590 }
2591
2592 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2593 {
2594         struct cpumask *user_mask = NULL;
2595
2596         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2597
2598         return user_mask;
2599 }
2600
2601 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2602 {
2603         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2604 }
2605
2606 /*
2607  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2608  *
2609  *
2610  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2611  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2612  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2613  *
2614  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2615  * Consider:
2616  *
2617  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2618  *
2619  *     P0@CPU0                  P1
2620  *
2621  *     migrate_disable();
2622  *     <preempted>
2623  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2624  *
2625  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2626  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2627  * This means we need the following scheme:
2628  *
2629  *     P0@CPU0                  P1
2630  *
2631  *     migrate_disable();
2632  *     <preempted>
2633  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2634  *                                <blocks>
2635  *     <resumes>
2636  *     migrate_enable();
2637  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2638  *       <wakes local stopper>
2639  *                         `--> <woken on migration completion>
2640  *
2641  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2642  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2643  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2644  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2645  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2646  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2647  * moment.
2648  *
2649  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2650  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2651  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2652  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2653  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2654  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2655  *
2656  *
2657  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2658  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2659  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2660  * Migrate-Disable. Consider:
2661  *
2662  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2663  *
2664  *     CPU0               P1                            P2
2665  *     <P0>
2666  *       migrate_disable();
2667  *       <preempted>
2668  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2669  *                          <blocks>
2670  *     <migration/0>
2671  *       migration_cpu_stop()
2672  *         is_migration_disabled()
2673  *           <bails>
2674  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2675  *                                                         <signal completion>
2676  *                          <awakes>
2677  *
2678  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2679  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2680  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2681  */
2682 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2683                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2684 {
2685         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2686         bool stop_pending, complete = false;
2687
2688         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2689         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2690                 struct task_struct *push_task = NULL;
2691
2692                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2693                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2694                         rq->push_busy = true;
2695                         push_task = get_task_struct(p);
2696                 }
2697
2698                 /*
2699                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2700                  * then complete now.
2701                  */
2702                 pending = p->migration_pending;
2703                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2704                         p->migration_pending = NULL;
2705                         complete = true;
2706                 }
2707
2708                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2709
2710                 if (push_task) {
2711                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2712                                             p, &rq->push_work);
2713                 }
2714
2715                 if (complete)
2716                         complete_all(&pending->done);
2717
2718                 return 0;
2719         }
2720
2721         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2722                 /* serialized by p->pi_lock */
2723                 if (!p->migration_pending) {
2724                         /* Install the request */
2725                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2726                         init_completion(&my_pending.done);
2727                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2728                                 .task = p,
2729                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2730                                 .pending = &my_pending,
2731                         };
2732
2733                         p->migration_pending = &my_pending;
2734                 } else {
2735                         pending = p->migration_pending;
2736                         refcount_inc(&pending->refs);
2737                         /*
2738                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2739                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2740                          * we risk a completion of the pending despite having a
2741                          * task on a disallowed CPU.
2742                          *
2743                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2744                          */
2745                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2746                 }
2747         }
2748         pending = p->migration_pending;
2749         /*
2750          * - !MIGRATE_ENABLE:
2751          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2752          *
2753          * - MIGRATE_ENABLE:
2754          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2755          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2756          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2757          *   pending completion.
2758          *
2759          * Either way, we really should have a @pending here.
2760          */
2761         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2762                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2763                 return -EINVAL;
2764         }
2765
2766         if (task_running(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
2767                 /*
2768                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2769                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2770                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2771                  */
2772                 stop_pending = pending->stop_pending;
2773                 if (!stop_pending)
2774                         pending->stop_pending = true;
2775
2776                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2777                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2778
2779                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2780
2781                 if (!stop_pending) {
2782                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2783                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2784                 }
2785
2786                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2787                         return 0;
2788         } else {
2789
2790                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2791                         if (task_on_rq_queued(p))
2792                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2793
2794                         if (!pending->stop_pending) {
2795                                 p->migration_pending = NULL;
2796                                 complete = true;
2797                         }
2798                 }
2799                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2800
2801                 if (complete)
2802                         complete_all(&pending->done);
2803         }
2804
2805         wait_for_completion(&pending->done);
2806
2807         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2808                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2809
2810         /*
2811          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2812          * have seen the completion and decremented the refcount
2813          */
2814         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2815
2816         /* ARGH */
2817         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2818
2819         return 0;
2820 }
2821
2822 /*
2823  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
2824  */
2825 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
2826                                          const struct cpumask *new_mask,
2827                                          u32 flags,
2828                                          struct rq *rq,
2829                                          struct rq_flags *rf)
2830         __releases(rq->lock)
2831         __releases(p->pi_lock)
2832 {
2833         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
2834         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2835         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
2836         struct cpumask *user_mask = NULL;
2837         unsigned int dest_cpu;
2838         int ret = 0;
2839
2840         update_rq_clock(rq);
2841
2842         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
2843                 /*
2844                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2845                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2846                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2847                  *
2848                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2849                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2850                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2851                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2852                  */
2853                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2854         }
2855
2856         if (!kthread && !cpumask_subset(new_mask, cpu_allowed_mask)) {
2857                 ret = -EINVAL;
2858                 goto out;
2859         }
2860
2861         /*
2862          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2863          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2864          */
2865         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2866                 ret = -EINVAL;
2867                 goto out;
2868         }
2869
2870         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2871                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2872                         goto out;
2873
2874                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2875                                  is_migration_disabled(p) &&
2876                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2877                         ret = -EBUSY;
2878                         goto out;
2879                 }
2880         }
2881
2882         /*
2883          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2884          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2885          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2886          */
2887         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2888         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2889                 ret = -EINVAL;
2890                 goto out;
2891         }
2892
2893         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2894
2895         if (flags & SCA_USER)
2896                 user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
2897
2898         ret = affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, flags);
2899
2900         kfree(user_mask);
2901
2902         return ret;
2903
2904 out:
2905         task_rq_unlock(rq, p, rf);
2906
2907         return ret;
2908 }
2909
2910 /*
2911  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2912  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2913  * is removed from the allowed bitmask.
2914  *
2915  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2916  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2917  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2918  */
2919 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2920                                   const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2921 {
2922         struct rq_flags rf;
2923         struct rq *rq;
2924
2925         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2926         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, flags, rq, &rf);
2927 }
2928
2929 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2930 {
2931         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2932 }
2933 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2934
2935 /*
2936  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
2937  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask
2938  * and pointing @p->user_cpus_ptr to a copy of the old mask.
2939  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
2940  * -EINVAL.
2941  */
2942 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2943                                      struct cpumask *new_mask,
2944                                      const struct cpumask *subset_mask)
2945 {
2946         struct cpumask *user_mask = NULL;
2947         struct rq_flags rf;
2948         struct rq *rq;
2949         int err;
2950
2951         if (!p->user_cpus_ptr) {
2952                 user_mask = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
2953                 if (!user_mask)
2954                         return -ENOMEM;
2955         }
2956
2957         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2958
2959         /*
2960          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
2961          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
2962          * mask entirely.
2963          */
2964         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
2965                 err = -EPERM;
2966                 goto err_unlock;
2967         }
2968
2969         if (!cpumask_and(new_mask, &p->cpus_mask, subset_mask)) {
2970                 err = -EINVAL;
2971                 goto err_unlock;
2972         }
2973
2974         /*
2975          * We're about to butcher the task affinity, so keep track of what
2976          * the user asked for in case we're able to restore it later on.
2977          */
2978         if (user_mask) {
2979                 cpumask_copy(user_mask, p->cpus_ptr);
2980                 p->user_cpus_ptr = user_mask;
2981         }
2982
2983         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, 0, rq, &rf);
2984
2985 err_unlock:
2986         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2987         kfree(user_mask);
2988         return err;
2989 }
2990
2991 /*
2992  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
2993  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpu_ptr to a copy of the
2994  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
2995  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
2996  */
2997 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
2998 {
2999         cpumask_var_t new_mask;
3000         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3001
3002         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
3003
3004         /*
3005          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
3006          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
3007          * lock to ensure that the migration succeeds.
3008          */
3009         cpus_read_lock();
3010         if (!cpumask_available(new_mask))
3011                 goto out_set_mask;
3012
3013         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
3014                 goto out_free_mask;
3015
3016         /*
3017          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
3018          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
3019          */
3020         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
3021         override_mask = new_mask;
3022
3023 out_set_mask:
3024         if (printk_ratelimit()) {
3025                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
3026                                 task_pid_nr(p), p->comm,
3027                                 cpumask_pr_args(override_mask));
3028         }
3029
3030         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
3031 out_free_mask:
3032         cpus_read_unlock();
3033         free_cpumask_var(new_mask);
3034 }
3035
3036 static int
3037 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask);
3038
3039 /*
3040  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3041  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr(). This will clear (and free)
3042  * @p->user_cpus_ptr.
3043  *
3044  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3045  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3046  */
3047 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3048 {
3049         struct cpumask *user_mask = p->user_cpus_ptr;
3050         unsigned long flags;
3051
3052         /*
3053          * Try to restore the old affinity mask. If this fails, then
3054          * we free the mask explicitly to avoid it being inherited across
3055          * a subsequent fork().
3056          */
3057         if (!user_mask || !__sched_setaffinity(p, user_mask))
3058                 return;
3059
3060         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3061         user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
3062         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3063
3064         kfree(user_mask);
3065 }
3066
3067 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3068 {
3069 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3070         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3071
3072         /*
3073          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3074          * ttwu() will sort out the placement.
3075          */
3076         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3077
3078         /*
3079          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3080          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3081          * time relying on p->on_rq.
3082          */
3083         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3084                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3085                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3086
3087 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3088         /*
3089          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3090          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3091          *
3092          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3093          * see task_group().
3094          *
3095          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3096          * task_rq_lock().
3097          */
3098         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3099                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3100 #endif
3101         /*
3102          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3103          */
3104         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3105
3106         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3107 #endif
3108
3109         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3110
3111         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3112                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3113                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3114                 p->se.nr_migrations++;
3115                 rseq_migrate(p);
3116                 perf_event_task_migrate(p);
3117         }
3118
3119         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3120 }
3121
3122 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3123 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3124 {
3125         if (task_on_rq_queued(p)) {
3126                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3127                 struct rq_flags srf, drf;
3128
3129                 src_rq = task_rq(p);
3130                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3131
3132                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3133                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3134
3135                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3136                 set_task_cpu(p, cpu);
3137                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3138                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
3139
3140                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3141                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3142
3143         } else {
3144                 /*
3145                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3146                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3147                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3148                  */
3149                 p->wake_cpu = cpu;
3150         }
3151 }
3152
3153 struct migration_swap_arg {
3154         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3155         int src_cpu, dst_cpu;
3156 };
3157
3158 static int migrate_swap_stop(void *data)
3159 {
3160         struct migration_swap_arg *arg = data;
3161         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3162         int ret = -EAGAIN;
3163
3164         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3165                 return -EAGAIN;
3166
3167         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3168         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3169
3170         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
3171                         &arg->dst_task->pi_lock);
3172         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
3173
3174         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3175                 goto unlock;
3176
3177         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3178                 goto unlock;
3179
3180         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3181                 goto unlock;
3182
3183         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3184                 goto unlock;
3185
3186         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3187         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3188
3189         ret = 0;
3190
3191 unlock:
3192         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
3193         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
3194         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
3195
3196         return ret;
3197 }
3198
3199 /*
3200  * Cross migrate two tasks
3201  */
3202 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3203                 int target_cpu, int curr_cpu)
3204 {
3205         struct migration_swap_arg arg;
3206         int ret = -EINVAL;
3207
3208         arg = (struct migration_swap_arg){
3209                 .src_task = cur,
3210                 .src_cpu = curr_cpu,
3211                 .dst_task = p,
3212                 .dst_cpu = target_cpu,
3213         };
3214
3215         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3216                 goto out;
3217
3218         /*
3219          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3220          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3221          */
3222         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3223                 goto out;
3224
3225         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3226                 goto out;
3227
3228         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3229                 goto out;
3230
3231         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3232         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3233
3234 out:
3235         return ret;
3236 }
3237 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3238
3239 /*
3240  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
3241  *
3242  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
3243  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
3244  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
3245  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
3246  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
3247  * @p has remained unscheduled the whole time.
3248  *
3249  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
3250  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
3251  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
3252  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
3253  * waiting to become inactive.
3254  */
3255 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
3256 {
3257         int running, queued;
3258         struct rq_flags rf;
3259         unsigned long ncsw;
3260         struct rq *rq;
3261
3262         for (;;) {
3263                 /*
3264                  * We do the initial early heuristics without holding
3265                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
3266                  * the runqueue lock when things look like they will
3267                  * work out!
3268                  */
3269                 rq = task_rq(p);
3270
3271                 /*
3272                  * If the task is actively running on another CPU
3273                  * still, just relax and busy-wait without holding
3274                  * any locks.
3275                  *
3276                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
3277                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
3278                  * But we don't care, since "task_running()" will
3279                  * return false if the runqueue has changed and p
3280                  * is actually now running somewhere else!
3281                  */
3282                 while (task_running(rq, p)) {
3283                         if (match_state && !task_match_state_lock(p, match_state))
3284                                 return 0;
3285                         cpu_relax();
3286                 }
3287
3288                 /*
3289                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
3290                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
3291                  * just go back and repeat.
3292                  */
3293                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
3294                 trace_sched_wait_task(p);
3295                 running = task_running(rq, p);
3296                 queued = task_on_rq_queued(p);
3297                 ncsw = 0;
3298                 if (!match_state || task_match_state_or_saved(p, match_state))
3299                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
3300                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3301
3302                 /*
3303                  * If it changed from the expected state, bail out now.
3304                  */
3305                 if (unlikely(!ncsw))
3306                         break;
3307
3308                 /*
3309                  * Was it really running after all now that we
3310                  * checked with the proper locks actually held?
3311                  *
3312                  * Oops. Go back and try again..
3313                  */
3314                 if (unlikely(running)) {
3315                         cpu_relax();
3316                         continue;
3317                 }
3318
3319                 /*
3320                  * It's not enough that it's not actively running,
3321                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
3322                  * preempted!
3323                  *
3324                  * So if it was still runnable (but just not actively
3325                  * running right now), it's preempted, and we should
3326                  * yield - it could be a while.
3327                  */
3328                 if (unlikely(queued)) {
3329                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
3330
3331                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3332                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
3333                         continue;
3334                 }
3335
3336                 /*
3337                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
3338                  * runnable, which means that it will never become
3339                  * running in the future either. We're all done!
3340                  */
3341                 break;
3342         }
3343
3344         return ncsw;
3345 }
3346
3347 /***
3348  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3349  * @p: the to-be-kicked thread
3350  *
3351  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3352  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3353  *
3354  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3355  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3356  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3357  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3358  * achieved as well.
3359  */
3360 void kick_process(struct task_struct *p)
3361 {
3362         int cpu;
3363
3364         preempt_disable();
3365         cpu = task_cpu(p);
3366         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3367                 smp_send_reschedule(cpu);
3368         preempt_enable();
3369 }
3370 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3371
3372 /*
3373  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3374  *
3375  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3376  *
3377  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3378  *
3379  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3380  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3381  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3382  *    see it.
3383  *
3384  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3385  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3386  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3387  *    off.
3388  *
3389  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3390  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3391  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3392  * to satisfy the above rules.
3393  */
3394 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3395 {
3396         int nid = cpu_to_node(cpu);
3397         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3398         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3399         int dest_cpu;
3400
3401         /*
3402          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3403          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3404          * select the CPU on the other node.
3405          */
3406         if (nid != -1) {
3407                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3408
3409                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3410                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3411                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3412                                 return dest_cpu;
3413                 }
3414         }
3415
3416         for (;;) {
3417                 /* Any allowed, online CPU? */
3418                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3419                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3420                                 continue;
3421
3422                         goto out;
3423                 }
3424
3425                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3426                 switch (state) {
3427                 case cpuset:
3428                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3429                                 state = possible;
3430                                 break;
3431                         }
3432                         fallthrough;
3433                 case possible:
3434                         /*
3435                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3436                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3437                          *
3438                          * More yuck to audit.
3439                          */
3440                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3441                         state = fail;
3442                         break;
3443                 case fail:
3444                         BUG();
3445                         break;
3446                 }
3447         }
3448
3449 out:
3450         if (state != cpuset) {
3451                 /*
3452                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3453                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3454                  * leave kernel.
3455                  */
3456                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3457                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3458                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3459                 }
3460         }
3461
3462         return dest_cpu;
3463 }
3464
3465 /*
3466  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3467  */
3468 static inline
3469 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3470 {
3471         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3472
3473         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3474                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3475         else
3476                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3477
3478         /*
3479          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3480          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3481          * CPU.
3482          *
3483          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3484          *
3485          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3486          *   not worry about this generic constraint ]
3487          */
3488         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3489                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3490
3491         return cpu;
3492 }
3493
3494 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3495 {
3496         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3497         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3498         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3499
3500         if (stop) {
3501                 /*
3502                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3503                  * userspace knows about and won't get confused about.
3504                  *
3505                  * Also, it will make PI more or less work without too
3506                  * much confusion -- but then, stop work should not
3507                  * rely on PI working anyway.
3508                  */
3509                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3510
3511                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3512
3513                 /*
3514                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3515                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3516                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3517                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3518                  * around the current task.
3519                  *
3520                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3521                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3522                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3523                  * own class.
3524                  */
3525                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3526         }
3527
3528         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3529
3530         if (old_stop) {
3531                 /*
3532                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3533                  * it can die in pieces.
3534                  */
3535                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3536         }
3537 }
3538
3539 #else /* CONFIG_SMP */
3540
3541 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3542                                          const struct cpumask *new_mask,
3543                                          u32 flags)
3544 {
3545         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3546 }
3547
3548 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3549
3550 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3551 {
3552         return false;
3553 }
3554
3555 #endif /* !CONFIG_SMP */
3556
3557 static void
3558 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3559 {
3560         struct rq *rq;
3561
3562         if (!schedstat_enabled())
3563                 return;
3564
3565         rq = this_rq();
3566
3567 #ifdef CONFIG_SMP
3568         if (cpu == rq->cpu) {
3569                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3570                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
3571         } else {
3572                 struct sched_domain *sd;
3573
3574                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
3575                 rcu_read_lock();
3576                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3577                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3578                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3579                                 break;
3580                         }
3581                 }
3582                 rcu_read_unlock();
3583         }
3584
3585         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3586                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
3587 #endif /* CONFIG_SMP */
3588
3589         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3590         __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
3591
3592         if (wake_flags & WF_SYNC)
3593                 __schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
3594 }
3595
3596 /*
3597  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
3598  */
3599 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3600                            struct rq_flags *rf)
3601 {
3602         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3603         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3604         trace_sched_wakeup(p);
3605
3606 #ifdef CONFIG_SMP
3607         if (p->sched_class->task_woken) {
3608                 /*
3609                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3610                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3611                  */
3612                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3613                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3614                 rq_repin_lock(rq, rf);
3615         }
3616
3617         if (rq->idle_stamp) {
3618                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3619                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3620
3621                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3622
3623                 if (rq->avg_idle > max)
3624                         rq->avg_idle = max;
3625
3626                 rq->wake_stamp = jiffies;
3627                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3628
3629                 rq->idle_stamp = 0;
3630         }
3631 #endif
3632 }
3633
3634 static void
3635 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3636                  struct rq_flags *rf)
3637 {
3638         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3639
3640         lockdep_assert_rq_held(rq);
3641
3642         if (p->sched_contributes_to_load)
3643                 rq->nr_uninterruptible--;
3644
3645 #ifdef CONFIG_SMP
3646         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3647                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3648         else
3649 #endif
3650         if (p->in_iowait) {
3651                 delayacct_blkio_end(p);
3652                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3653         }
3654
3655         activate_task(rq, p, en_flags);
3656         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3657 }
3658
3659 /*
3660  * Consider @p being inside a wait loop:
3661  *
3662  *   for (;;) {
3663  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3664  *
3665  *      if (CONDITION)
3666  *         break;
3667  *
3668  *      schedule();
3669  *   }
3670  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3671  *
3672  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3673  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3674  * an atomic manner.
3675  *
3676  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3677  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3678  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3679  * need to do a full wakeup with enqueue.
3680  *
3681  * Returns: %true when the wakeup is done,
3682  *          %false otherwise.
3683  */
3684 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3685 {
3686         struct rq_flags rf;
3687         struct rq *rq;
3688         int ret = 0;
3689
3690         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3691         if (task_on_rq_queued(p)) {
3692                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3693                 update_rq_clock(rq);
3694                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3695                 ret = 1;
3696         }
3697         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3698
3699         return ret;
3700 }
3701
3702 #ifdef CONFIG_SMP
3703 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3704 {
3705         struct llist_node *llist = arg;
3706         struct rq *rq = this_rq();
3707         struct task_struct *p, *t;
3708         struct rq_flags rf;
3709
3710         if (!llist)
3711                 return;
3712
3713         /*
3714          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3715          * Races such that false-negatives are possible, since they
3716          * are shorter lived that false-positives would be.
3717          */
3718         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3719
3720         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3721         update_rq_clock(rq);
3722
3723         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3724                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3725                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3726
3727                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3728                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3729
3730                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3731         }
3732
3733         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3734 }
3735
3736 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3737 {
3738         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3739
3740         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3741                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3742         else
3743                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3744 }
3745
3746 /*
3747  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3748  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3749  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3750  * of the wakeup instead of the waker.
3751  */
3752 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3753 {
3754         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3755
3756         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3757
3758         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3759         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3760 }
3761
3762 void wake_up_if_idle(int cpu)
3763 {
3764         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3765         struct rq_flags rf;
3766
3767         rcu_read_lock();
3768
3769         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3770                 goto out;
3771
3772         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
3773                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3774         } else {
3775                 rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3776                 if (is_idle_task(rq->curr))
3777                         smp_send_reschedule(cpu);
3778                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3779                 rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3780         }
3781
3782 out:
3783         rcu_read_unlock();
3784 }
3785
3786 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3787 {
3788         if (this_cpu == that_cpu)
3789                 return true;
3790
3791         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3792 }
3793
3794 static inline bool ttwu_queue_cond(struct task_struct *p, int cpu)
3795 {
3796         /*
3797          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3798          * in hotplug state.
3799          */
3800         if (!cpu_active(cpu))
3801                 return false;
3802
3803         /* Ensure the task will still be allowed to run on the CPU. */
3804         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
3805                 return false;
3806
3807         /*
3808          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3809          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3810          */
3811         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3812                 return true;
3813
3814         if (cpu == smp_processor_id())
3815                 return false;
3816
3817         /*
3818          * If the wakee cpu is idle, or the task is descheduling and the
3819          * only running task on the CPU, then use the wakelist to offload
3820          * the task activation to the idle (or soon-to-be-idle) CPU as
3821          * the current CPU is likely busy. nr_running is checked to
3822          * avoid unnecessary task stacking.
3823          *
3824          * Note that we can only get here with (wakee) p->on_rq=0,
3825          * p->on_cpu can be whatever, we've done the dequeue, so
3826          * the wakee has been accounted out of ->nr_running.
3827          */
3828         if (!cpu_rq(cpu)->nr_running)
3829                 return true;
3830
3831         return false;
3832 }
3833
3834 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3835 {
3836         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(p, cpu)) {
3837                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3838                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3839                 return true;
3840         }
3841
3842         return false;
3843 }
3844
3845 #else /* !CONFIG_SMP */
3846
3847 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3848 {
3849         return false;
3850 }
3851
3852 #endif /* CONFIG_SMP */
3853
3854 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3855 {
3856         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3857         struct rq_flags rf;
3858
3859         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3860                 return;
3861
3862         rq_lock(rq, &rf);
3863         update_rq_clock(rq);
3864         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3865         rq_unlock(rq, &rf);
3866 }
3867
3868 /*
3869  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
3870  *
3871  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
3872  * disabled when p == current.
3873  *
3874  * The rules of PREEMPT_RT saved_state:
3875  *
3876  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
3877  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
3878  *
3879  *   The lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT. No other
3880  *   bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
3881  */
3882 static __always_inline
3883 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
3884 {
3885         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
3886                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
3887                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
3888         }
3889
3890         if (READ_ONCE(p->__state) & state) {
3891                 *success = 1;
3892                 return true;
3893         }
3894
3895 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
3896         /*
3897          * Saved state preserves the task state across blocking on
3898          * an RT lock.  If the state matches, set p::saved_state to
3899          * TASK_RUNNING, but do not wake the task because it waits
3900          * for a lock wakeup. Also indicate success because from
3901          * the regular waker's point of view this has succeeded.
3902          *
3903          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
3904          * from p::saved_state which ensures that the regular
3905          * wakeup is not lost. The restore will also set
3906          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
3907          * not result in false positives vs. @success
3908          */
3909         if (p->saved_state & state) {
3910                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
3911                 *success = 1;
3912         }
3913 #endif
3914         return false;
3915 }
3916
3917 /*
3918  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3919  *
3920  *  MIGRATION
3921  *
3922  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3923  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3924  * execution on its new CPU [c1].
3925  *
3926  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3927  *
3928  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3929  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3930  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3931  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3932  *
3933  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3934  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3935  *
3936  * Example:
3937  *
3938  *   CPU0            CPU1            CPU2
3939  *
3940  *   LOCK rq(0)->lock
3941  *   sched-out X
3942  *   sched-in Y
3943  *   UNLOCK rq(0)->lock
3944  *
3945  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3946  *                                   dequeue X
3947  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3948  *
3949  *                                   LOCK rq(1)->lock
3950  *                                   enqueue X
3951  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3952  *
3953  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3954  *                   sched-out Z
3955  *                   sched-in X
3956  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3957  *
3958  *
3959  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3960  *
3961  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3962  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3963  * chain to provide order. Instead we do:
3964  *
3965  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3966  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3967  *
3968  * Example:
3969  *
3970  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3971  *
3972  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3973  *   dequeue X
3974  *   sched-out X
3975  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3976  *
3977  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3978  *                    X->state = WAKING
3979  *                    set_task_cpu(X,2)
3980  *
3981  *                    LOCK rq(2)->lock
3982  *                    enqueue X
3983  *                    X->state = RUNNING
3984  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3985  *
3986  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3987  *                                          sched-out Z
3988  *                                          sched-in X
3989  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3990  *
3991  *                    UNLOCK X->pi_lock
3992  *   UNLOCK rq(0)->lock
3993  *
3994  *
3995  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
3996  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
3997  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
3998  */
3999
4000 /**
4001  * try_to_wake_up - wake up a thread
4002  * @p: the thread to be awakened
4003  * @state: the mask of task states that can be woken
4004  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
4005  *
4006  * Conceptually does:
4007  *
4008  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
4009  *
4010  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
4011  *
4012  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
4013  *
4014  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
4015  * with set_current_state().
4016  *
4017  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
4018  *
4019  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
4020  *  - p->sched_class
4021  *  - p->cpus_ptr
4022  *  - p->sched_task_group
4023  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
4024  *
4025  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
4026  * Takes rq->lock in:
4027  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
4028  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
4029  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
4030  *
4031  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
4032  * many memory barriers and their comments for details.
4033  *
4034  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
4035  *         %false otherwise.
4036  */
4037 static int
4038 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
4039 {
4040         unsigned long flags;
4041         int cpu, success = 0;
4042
4043         preempt_disable();
4044         if (p == current) {
4045                 /*
4046                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
4047                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
4048                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
4049                  * without taking any locks.
4050                  *
4051                  * In particular:
4052                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4053                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4054                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4055                  */
4056                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4057                         goto out;
4058
4059                 trace_sched_waking(p);
4060                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4061                 trace_sched_wakeup(p);
4062                 goto out;
4063         }
4064
4065         /*
4066          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4067          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4068          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4069          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4070          */
4071         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4072         smp_mb__after_spinlock();
4073         if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4074                 goto unlock;
4075
4076         trace_sched_waking(p);
4077
4078         /*
4079          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4080          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4081          * in smp_cond_load_acquire() below.
4082          *
4083          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4084          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4085          *   UNLOCK rq->lock
4086          *
4087          * __schedule() (switch to task 'p')
4088          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4089          *   smp_mb__after_spinlock();
4090          *   UNLOCK rq->lock
4091          *
4092          * [task p]
4093          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4094          *
4095          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4096          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4097          *
4098          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
4099          */
4100         smp_rmb();
4101         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4102                 goto unlock;
4103
4104 #ifdef CONFIG_SMP
4105         /*
4106          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4107          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4108          *
4109          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4110          * from the runqueue.
4111          *
4112          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4113          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4114          *   UNLOCK rq->lock
4115          *
4116          * __schedule() (put 'p' to sleep)
4117          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4118          *   smp_mb__after_spinlock();
4119          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4120          *
4121          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4122          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4123          *
4124          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4125          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4126          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4127          */
4128         smp_acquire__after_ctrl_dep();
4129
4130         /*
4131          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4132          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4133          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4134          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4135          */
4136         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4137
4138         /*
4139          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4140          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4141          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4142          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4143          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4144          *
4145          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4146          *
4147          * set_task_cpu(p, cpu);
4148          *   STORE p->cpu = @cpu
4149          * __schedule() (switch to task 'p')
4150          *   LOCK rq->lock
4151          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4152          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4153          *
4154          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4155          * scheduling.
4156          */
4157         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4158             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags))
4159                 goto unlock;
4160
4161         /*
4162          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4163          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4164          *
4165          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4166          *
4167          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4168          * their previous state and preserve Program Order.
4169          */
4170         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4171
4172         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4173         if (task_cpu(p) != cpu) {
4174                 if (p->in_iowait) {
4175                         delayacct_blkio_end(p);
4176                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4177                 }
4178
4179                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
4180                 psi_ttwu_dequeue(p);
4181                 set_task_cpu(p, cpu);
4182         }
4183 #else
4184         cpu = task_cpu(p);
4185 #endif /* CONFIG_SMP */
4186
4187         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4188 unlock:
4189         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4190 out:
4191         if (success)
4192                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4193         preempt_enable();
4194
4195         return success;
4196 }
4197
4198 /**
4199  * try_invoke_on_locked_down_task - Invoke a function on task in fixed state
4200  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4201  * @func: Function to invoke.
4202  * @arg: Argument to function.
4203  *
4204  * If the specified task can be quickly locked into a definite state
4205  * (either sleeping or on a given runqueue), arrange to keep it in that
4206  * state while invoking @func(@arg).  This function can use ->on_rq and
4207  * task_curr() to work out what the state is, if required.  Given that
4208  * @func can be invoked with a runqueue lock held, it had better be quite
4209  * lightweight.
4210  *
4211  * Returns:
4212  *      @false if the task slipped out from under the locks.
4213  *      @true if the task was locked onto a runqueue or is sleeping.
4214  *              However, @func can override this by returning @false.
4215  */
4216 bool try_invoke_on_locked_down_task(struct task_struct *p, bool (*func)(struct task_struct *t, void *arg), void *arg)
4217 {
4218         struct rq_flags rf;
4219         bool ret = false;
4220         struct rq *rq;
4221
4222         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4223         if (p->on_rq) {
4224                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4225                 if (task_rq(p) == rq)
4226                         ret = func(p, arg);
4227                 rq_unlock(rq, &rf);
4228         } else {
4229                 switch (READ_ONCE(p->__state)) {
4230                 case TASK_RUNNING:
4231                 case TASK_WAKING:
4232                         break;
4233                 default:
4234                         smp_rmb(); // See smp_rmb() comment in try_to_wake_up().
4235                         if (!p->on_rq)
4236                                 ret = func(p, arg);
4237                 }
4238         }
4239         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4240         return ret;
4241 }
4242
4243 /**
4244  * wake_up_process - Wake up a specific process
4245  * @p: The process to be woken up.
4246  *
4247  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4248  * processes.
4249  *
4250  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4251  *
4252  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4253  */
4254 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4255 {
4256         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4257 }
4258 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4259
4260 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4261 {
4262         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4263 }
4264
4265 /*
4266  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4267  * p is forked by current.
4268  *
4269  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4270  */
4271 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4272 {
4273         p->on_rq                        = 0;
4274
4275         p->se.on_rq                     = 0;
4276         p->se.exec_start                = 0;
4277         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4278         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4279         p->se.nr_migrations             = 0;
4280         p->se.vruntime                  = 0;
4281         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4282
4283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4284         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4285 #endif
4286
4287 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4288         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4289         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
4290 #endif
4291
4292         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
4293         init_dl_task_timer(&p->dl);
4294         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
4295         __dl_clear_params(p);
4296
4297         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4298         p->rt.timeout           = 0;
4299         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4300         p->rt.on_rq             = 0;
4301         p->rt.on_list           = 0;
4302
4303 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4304         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4305 #endif
4306
4307 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4308         p->capture_control = NULL;
4309 #endif
4310         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4311 #ifdef CONFIG_SMP
4312         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4313         p->migration_pending = NULL;
4314 #endif
4315 }
4316
4317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4318
4319 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4320
4321 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4322 {
4323         if (enabled)
4324                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4325         else
4326                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4327 }
4328
4329 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4330 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4331                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4332 {
4333         struct ctl_table t;
4334         int err;
4335         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
4336
4337         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4338                 return -EPERM;
4339
4340         t = *table;
4341         t.data = &state;
4342         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4343         if (err < 0)
4344                 return err;
4345         if (write)
4346                 set_numabalancing_state(state);
4347         return err;
4348 }
4349 #endif
4350 #endif
4351
4352 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4353
4354 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4355
4356 static void set_schedstats(bool enabled)
4357 {
4358         if (enabled)
4359                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4360         else
4361                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4362 }
4363
4364 void force_schedstat_enabled(void)
4365 {
4366         if (!schedstat_enabled()) {
4367                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4368                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4369         }
4370 }
4371
4372 static int __init setup_schedstats(char *str)
4373 {
4374         int ret = 0;
4375         if (!str)
4376                 goto out;
4377
4378         if (!strcmp(str, "enable")) {
4379                 set_schedstats(true);
4380                 ret = 1;
4381         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4382                 set_schedstats(false);
4383                 ret = 1;
4384         }
4385 out:
4386         if (!ret)
4387                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4388
4389         return ret;
4390 }
4391 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4392
4393 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4394 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4395                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4396 {
4397         struct ctl_table t;
4398         int err;
4399         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4400
4401         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4402                 return -EPERM;
4403
4404         t = *table;
4405         t.data = &state;
4406         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4407         if (err < 0)
4408                 return err;
4409         if (write)
4410                 set_schedstats(state);
4411         return err;
4412 }
4413 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4414 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4415
4416 /*
4417  * fork()/clone()-time setup:
4418  */
4419 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4420 {
4421         __sched_fork(clone_flags, p);
4422         /*
4423          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4424          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4425          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4426          */
4427         p->__state = TASK_NEW;
4428
4429         /*
4430          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4431          */
4432         p->prio = current->normal_prio;
4433
4434         uclamp_fork(p);
4435
4436         /*
4437          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4438          */
4439         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4440                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4441                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4442                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4443                         p->rt_priority = 0;
4444                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4445                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4446
4447                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4448                 set_load_weight(p, false);
4449
4450                 /*
4451                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4452                  * fulfilled its duty:
4453                  */
4454                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4455         }
4456
4457         if (dl_prio(p->prio))
4458                 return -EAGAIN;
4459         else if (rt_prio(p->prio))
4460                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4461         else
4462                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4463
4464         init_entity_runnable_average(&p->se);
4465
4466
4467 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4468         if (likely(sched_info_on()))
4469                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4470 #endif
4471 #if defined(CONFIG_SMP)
4472         p->on_cpu = 0;
4473 #endif
4474         init_task_preempt_count(p);
4475 #ifdef CONFIG_HAVE_PREEMPT_LAZY
4476         task_thread_info(p)->preempt_lazy_count = 0;
4477 #endif
4478 #ifdef CONFIG_SMP
4479         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4480         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4481 #endif
4482         return 0;
4483 }
4484
4485 void sched_cgroup_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4486 {
4487         unsigned long flags;
4488
4489         /*
4490          * Because we're not yet on the pid-hash, p->pi_lock isn't strictly
4491          * required yet, but lockdep gets upset if rules are violated.
4492          */
4493         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4494 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4495         if (1) {
4496                 struct task_group *tg;
4497                 tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4498                                   struct task_group, css);
4499                 tg = autogroup_task_group(p, tg);
4500                 p->sched_task_group = tg;
4501         }
4502 #endif
4503         rseq_migrate(p);
4504         /*
4505          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4506          * so use __set_task_cpu().
4507          */
4508         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4509         if (p->sched_class->task_fork)
4510                 p->sched_class->task_fork(p);
4511         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4512 }
4513
4514 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4515 {
4516         uclamp_post_fork(p);
4517 }
4518
4519 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4520 {
4521         if (runtime == RUNTIME_INF)
4522                 return BW_UNIT;
4523
4524         /*
4525          * Doing this here saves a lot of checks in all
4526          * the calling paths, and returning zero seems
4527          * safe for them anyway.
4528          */
4529         if (period == 0)
4530                 return 0;
4531
4532         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4533 }
4534
4535 /*
4536  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4537  *
4538  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4539  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4540  * on the runqueue and wakes it.
4541  */
4542 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4543 {
4544         struct rq_flags rf;
4545         struct rq *rq;
4546
4547         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4548         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4549 #ifdef CONFIG_SMP
4550         /*
4551          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4552          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4553          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4554          *
4555          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4556          * as we're not fully set-up yet.
4557          */
4558         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4559         rseq_migrate(p);
4560         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4561 #endif
4562         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4563         update_rq_clock(rq);
4564         post_init_entity_util_avg(p);
4565
4566         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4567         trace_sched_wakeup_new(p);
4568         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4569 #ifdef CONFIG_SMP
4570         if (p->sched_class->task_woken) {
4571                 /*
4572                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4573                  * drop it.
4574                  */
4575                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4576                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4577                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4578         }
4579 #endif
4580         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4581 }
4582
4583 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4584
4585 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4586
4587 void preempt_notifier_inc(void)
4588 {
4589         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4590 }
4591 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4592
4593 void preempt_notifier_dec(void)
4594 {
4595         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4596 }
4597 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4598
4599 /**
4600  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4601  * @notifier: notifier struct to register
4602  */
4603 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4604 {
4605         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4606                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4607
4608         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4609 }
4610 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4611
4612 /**
4613  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4614  * @notifier: notifier struct to unregister
4615  *
4616  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4617  */
4618 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4619 {
4620         hlist_del(&notifier->link);
4621 }
4622 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4623
4624 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4625 {
4626         struct preempt_notifier *notifier;
4627
4628         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4629                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4630 }
4631
4632 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4633 {
4634         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4635                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4636 }
4637
4638 static void
4639 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4640                                    struct task_struct *next)
4641 {
4642         struct preempt_notifier *notifier;
4643
4644         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4645                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4646 }
4647
4648 static __always_inline void
4649 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4650                                  struct task_struct *next)
4651 {
4652         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4653                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4654 }
4655
4656 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4657
4658 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4659 {
4660 }
4661
4662 static inline void
4663 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4664                                  struct task_struct *next)
4665 {
4666 }
4667
4668 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4669
4670 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4671 {
4672 #ifdef CONFIG_SMP
4673         /*
4674          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4675          * such that any running task will have this set.
4676          *
4677          * See the smp_load_acquire(&p->on_cpu) case in ttwu() and
4678          * its ordering comment.
4679          */
4680         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4681 #endif
4682 }
4683
4684 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4685 {
4686 #ifdef CONFIG_SMP
4687         /*
4688          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4689          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4690          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4691          * finished.
4692          *
4693          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4694          * happen before this.
4695          *
4696          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
4697          */
4698         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
4699 #endif
4700 }
4701
4702 #ifdef CONFIG_SMP
4703
4704 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4705 {
4706         void (*func)(struct rq *rq);
4707         struct callback_head *next;
4708
4709         lockdep_assert_rq_held(rq);
4710
4711         while (head) {
4712                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4713                 next = head->next;
4714                 head->next = NULL;
4715                 head = next;
4716
4717                 func(rq);
4718         }
4719 }
4720
4721 static void balance_push(struct rq *rq);
4722
4723 /*
4724  * balance_push_callback is a right abuse of the callback interface and plays
4725  * by significantly different rules.
4726  *
4727  * Where the normal balance_callback's purpose is to be ran in the same context
4728  * that queued it (only later, when it's safe to drop rq->lock again),
4729  * balance_push_callback is specifically targeted at __schedule().
4730  *
4731  * This abuse is tolerated because it places all the unlikely/odd cases behind
4732  * a single test, namely: rq->balance_callback == NULL.
4733  */
4734 struct callback_head balance_push_callback = {
4735         .next = NULL,
4736         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4737 };
4738
4739 static inline struct callback_head *
4740 __splice_balance_callbacks(struct rq *rq, bool split)
4741 {
4742         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4743
4744         if (likely(!head))
4745                 return NULL;
4746
4747         lockdep_assert_rq_held(rq);
4748         /*
4749          * Must not take balance_push_callback off the list when
4750          * splice_balance_callbacks() and balance_callbacks() are not
4751          * in the same rq->lock section.
4752          *
4753          * In that case it would be possible for __schedule() to interleave
4754          * and observe the list empty.
4755          */
4756         if (split && head == &balance_push_callback)
4757                 head = NULL;
4758         else
4759                 rq->balance_callback = NULL;
4760
4761         return head;
4762 }
4763
4764 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4765 {
4766         return __splice_balance_callbacks(rq, true);
4767 }
4768
4769 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4770 {
4771         do_balance_callbacks(rq, __splice_balance_callbacks(rq, false));
4772 }
4773
4774 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4775 {
4776         unsigned long flags;
4777
4778         if (unlikely(head)) {
4779                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
4780                 do_balance_callbacks(rq, head);
4781                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
4782         }
4783 }
4784
4785 #else
4786
4787 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4788 {
4789 }
4790
4791 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4792 {
4793         return NULL;
4794 }
4795
4796 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4797 {
4798 }
4799
4800 #endif
4801
4802 static inline void
4803 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4804 {
4805         /*
4806          * Since the runqueue lock will be released by the next
4807          * task (which is an invalid locking op but in the case
4808          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4809          * do an early lockdep release here:
4810          */
4811         rq_unpin_lock(rq, rf);
4812         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
4813 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4814         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4815         rq_lockp(rq)->owner = next;
4816 #endif
4817 }
4818
4819 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4820 {
4821         /*
4822          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4823          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4824          * prev into current:
4825          */
4826         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4827         __balance_callbacks(rq);
4828         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
4829 }
4830
4831 /*
4832  * NOP if the arch has not defined these:
4833  */
4834
4835 #ifndef prepare_arch_switch
4836 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4837 #endif
4838
4839 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4840 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4841 #endif
4842
4843 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4844 {
4845 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4846         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4847                 __kmap_local_sched_out();
4848 #endif
4849 }
4850
4851 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4852 {
4853 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4854         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4855                 __kmap_local_sched_in();
4856 #endif
4857 }
4858
4859 /**
4860  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4861  * @rq: the runqueue preparing to switch
4862  * @prev: the current task that is being switched out
4863  * @next: the task we are going to switch to.
4864  *
4865  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4866  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4867  * switch.
4868  *
4869  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4870  * hooks.
4871  */
4872 static inline void
4873 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4874                     struct task_struct *next)
4875 {
4876         kcov_prepare_switch(prev);
4877         sched_info_switch(rq, prev, next);
4878         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4879         rseq_preempt(prev);
4880         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4881         kmap_local_sched_out();
4882         prepare_task(next);
4883         prepare_arch_switch(next);
4884 }
4885
4886 /**
4887  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4888  * @prev: the thread we just switched away from.
4889  *
4890  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4891  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4892  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4893  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4894  *
4895  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4896  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4897  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4898  * details.)
4899  *
4900  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4901  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4902  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4903  * because prev may have moved to another CPU.
4904  */
4905 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4906         __releases(rq->lock)
4907 {
4908         struct rq *rq = this_rq();
4909         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4910         long prev_state;
4911
4912         /*
4913          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4914          * because it left us after:
4915          *
4916          *      schedule()
4917          *        preempt_disable();                    // 1
4918          *        __schedule()
4919          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4920          *
4921          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
4922          */
4923         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
4924                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
4925                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
4926                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
4927
4928         rq->prev_mm = NULL;
4929
4930         /*
4931          * A task struct has one reference for the use as "current".
4932          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
4933          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
4934          * the scheduled task must drop that reference.
4935          *
4936          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
4937          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
4938          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
4939          * transition, resulting in a double drop.
4940          */
4941         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
4942         vtime_task_switch(prev);
4943         perf_event_task_sched_in(prev, current);
4944         finish_task(prev);
4945         tick_nohz_task_switch();
4946         finish_lock_switch(rq);
4947         finish_arch_post_lock_switch();
4948         kcov_finish_switch(current);
4949         /*
4950          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
4951          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
4952          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
4953          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
4954          * disabled either.
4955          */
4956         kmap_local_sched_in();
4957
4958         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
4959         /*
4960          * When switching through a kernel thread, the loop in
4961          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
4962          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
4963          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
4964          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
4965          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
4966          *
4967          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
4968          *   provided by mmdrop(),
4969          * - a sync_core for SYNC_CORE.
4970          */
4971         if (mm) {
4972                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
4973                 mmdrop_sched(mm);
4974         }
4975         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
4976                 if (prev->sched_class->task_dead)
4977                         prev->sched_class->task_dead(prev);
4978
4979                 /*
4980                  * Release VMAP'ed task stack immediate for reuse. On RT
4981                  * enabled kernels this is delayed for latency reasons.
4982                  */
4983                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
4984                         put_task_stack(prev);
4985
4986                 put_task_struct_rcu_user(prev);
4987         }
4988
4989         return rq;
4990 }
4991
4992 /**
4993  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
4994  * @prev: the thread we just switched away from.
4995  */
4996 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
4997         __releases(rq->lock)
4998 {
4999         /*
5000          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
5001          * finish_task_switch() for details.
5002          *
5003          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
5004          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
5005          * PREEMPT_COUNT kernels).
5006          */
5007
5008         finish_task_switch(prev);
5009         preempt_enable();
5010
5011         if (current->set_child_tid)
5012                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
5013
5014         calculate_sigpending();
5015 }
5016
5017 /*
5018  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
5019  */
5020 static __always_inline struct rq *
5021 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5022                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5023 {
5024         prepare_task_switch(rq, prev, next);
5025
5026         /*
5027          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
5028          * combine the page table reload and the switch backend into
5029          * one hypercall.
5030          */
5031         arch_start_context_switch(prev);
5032
5033         /*
5034          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
5035          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
5036          *
5037          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
5038          *   user ->   user   switch
5039          */
5040         if (!next->mm) {                                // to kernel
5041                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
5042
5043                 next->active_mm = prev->active_mm;
5044                 if (prev->mm)                           // from user
5045                         mmgrab(prev->active_mm);
5046                 else
5047                         prev->active_mm = NULL;
5048         } else {                                        // to user
5049                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
5050                 /*
5051                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
5052                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
5053                  *
5054                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
5055                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
5056                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
5057                  */
5058                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
5059
5060                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
5061                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
5062                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
5063                         prev->active_mm = NULL;
5064                 }
5065         }
5066
5067         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5068
5069         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
5070
5071         /* Here we just switch the register state and the stack. */
5072         switch_to(prev, next, prev);
5073         barrier();
5074
5075         return finish_task_switch(prev);
5076 }
5077
5078 /*
5079  * nr_running and nr_context_switches:
5080  *
5081  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
5082  * threads, total number of context switches performed since bootup.
5083  */
5084 unsigned int nr_running(void)
5085 {
5086         unsigned int i, sum = 0;
5087
5088         for_each_online_cpu(i)
5089                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5090
5091         return sum;
5092 }
5093
5094 /*
5095  * Check if only the current task is running on the CPU.
5096  *
5097  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5098  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5099  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5100  *
5101  * - from a non-preemptible section (of course)
5102  *
5103  * - from a thread that is bound to a single CPU
5104  *
5105  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5106  */
5107 bool single_task_running(void)
5108 {
5109         return raw_rq()->nr_running == 1;
5110 }
5111 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5112
5113 unsigned long long nr_context_switches(void)
5114 {
5115         int i;
5116         unsigned long long sum = 0;
5117
5118         for_each_possible_cpu(i)
5119                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5120
5121         return sum;
5122 }
5123
5124 /*
5125  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5126  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5127  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5128  * it does become runnable.
5129  */
5130
5131 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5132 {
5133         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5134 }
5135
5136 /*
5137  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5138  *
5139  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5140  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5141  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5142  *
5143  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5144  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5145  * running and we'd not be idle.
5146  *
5147  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5148  * is broken.
5149  *
5150  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5151  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5152  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5153  * utilising both CPUs.
5154  *
5155  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5156  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5157  *
5158  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5159  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5160  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5161  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5162  *
5163  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5164  */
5165
5166 unsigned int nr_iowait(void)
5167 {
5168         unsigned int i, sum = 0;
5169
5170         for_each_possible_cpu(i)
5171                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5172
5173         return sum;
5174 }
5175
5176 #ifdef CONFIG_SMP
5177
5178 /*
5179  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5180  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5181  */
5182 void sched_exec(void)
5183 {
5184         struct task_struct *p = current;
5185         unsigned long flags;
5186         int dest_cpu;
5187
5188         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5189         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5190         if (dest_cpu == smp_processor_id())
5191                 goto unlock;
5192
5193         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
5194                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5195
5196                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5197                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5198                 return;
5199         }
5200 unlock:
5201         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5202 }
5203
5204 #endif
5205
5206 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5207 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5208
5209 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5210 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5211
5212 /*
5213  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5214  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5215  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5216  * Prefetching this data results in improved performance.
5217  */
5218 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5219 {
5220 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5221         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5222 #else
5223         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5224 #endif
5225         prefetch(curr);
5226         prefetch(&curr->exec_start);
5227 }
5228
5229 /*
5230  * Return accounted runtime for the task.
5231  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5232  * pending runtime that have not been accounted yet.
5233  */
5234 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5235 {
5236         struct rq_flags rf;
5237         struct rq *rq;
5238         u64 ns;
5239
5240 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5241         /*
5242          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5243          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5244          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5245          *
5246          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5247          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5248          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5249          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5250          * been accounted, so we're correct here as well.
5251          */
5252         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5253                 return p->se.sum_exec_runtime;
5254 #endif
5255
5256         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5257         /*
5258          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5259          * project cycles that may never be accounted to this
5260          * thread, breaking clock_gettime().
5261          */
5262         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5263                 prefetch_curr_exec_start(p);
5264                 update_rq_clock(rq);
5265                 p->sched_class->update_curr(rq);
5266         }
5267         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5268         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5269
5270         return ns;
5271 }
5272
5273 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5274 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5275 {
5276         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5277         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5278         static bool warned_once;
5279
5280         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5281                 return 0;
5282
5283         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5284                 return 0;
5285
5286         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5287                 return 0;
5288
5289         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5290                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5291                 rq->ticks_without_resched = 0;
5292                 return 0;
5293         }
5294
5295         rq->ticks_without_resched++;
5296         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5297         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5298                 return 0;
5299
5300         warned_once = true;
5301
5302         return resched_latency;
5303 }
5304
5305 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5306 {
5307         long val;
5308
5309         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5310                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5311                 return 1;
5312         }
5313
5314         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5315         return 1;
5316 }
5317 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5318 #else
5319 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5320 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5321
5322 /*
5323  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5324  * We call it with interrupts disabled.
5325  */
5326 void scheduler_tick(void)
5327 {
5328         int cpu = smp_processor_id();
5329         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5330         struct task_struct *curr = rq->curr;
5331         struct rq_flags rf;
5332         unsigned long thermal_pressure;
5333         u64 resched_latency;
5334
5335         arch_scale_freq_tick();
5336         sched_clock_tick();
5337
5338         rq_lock(rq, &rf);
5339
5340         update_rq_clock(rq);
5341         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5342         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5343         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5344         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5345                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5346         calc_global_load_tick(rq);
5347
5348         rq_unlock(rq, &rf);
5349
5350         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5351                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5352
5353         perf_event_task_tick();
5354
5355 #ifdef CONFIG_SMP
5356         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5357         trigger_load_balance(rq);
5358 #endif
5359 }
5360
5361 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5362
5363 struct tick_work {
5364         int                     cpu;
5365         atomic_t                state;
5366         struct delayed_work     work;
5367 };
5368 /* Values for ->state, see diagram below. */
5369 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5370 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5371 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5372
5373 /*
5374  * State diagram for ->state:
5375  *
5376  *
5377  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5378  *                    |   ^
5379  *                    |   |
5380  *                    |   | sched_tick_remote()
5381  *                    |   |
5382  *                    |   |
5383  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5384  *                    |   ^
5385  *                    |   |
5386  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5387  *                    |   |
5388  *                    V   |
5389  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5390  *
5391  *
5392  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5393  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5394  */
5395
5396 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5397
5398 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5399 {
5400         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5401         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5402         int cpu = twork->cpu;
5403         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5404         struct task_struct *curr;
5405         struct rq_flags rf;
5406         u64 delta;
5407         int os;
5408
5409         /*
5410          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5411          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5412          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5413          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5414          * of when exactly it is running.
5415          */
5416         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
5417                 goto out_requeue;
5418
5419         rq_lock_irq(rq, &rf);
5420         curr = rq->curr;
5421         if (cpu_is_offline(cpu))
5422                 goto out_unlock;
5423
5424         update_rq_clock(rq);
5425
5426         if (!is_idle_task(curr)) {
5427                 /*
5428                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
5429                  * amount of time.
5430                  */
5431                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5432                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5433         }
5434         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5435
5436         calc_load_nohz_remote(rq);
5437 out_unlock:
5438         rq_unlock_irq(rq, &rf);
5439 out_requeue:
5440
5441         /*
5442          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5443          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5444          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5445          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5446          */
5447         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5448         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5449         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5450                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5451 }
5452
5453 static void sched_tick_start(int cpu)
5454 {
5455         int os;
5456         struct tick_work *twork;
5457
5458         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
5459                 return;
5460
5461         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5462
5463         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5464         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5465         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5466         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5467                 twork->cpu = cpu;
5468                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5469                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5470         }
5471 }
5472
5473 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5474 static void sched_tick_stop(int cpu)
5475 {
5476         struct tick_work *twork;
5477         int os;
5478
5479         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_FLAG_TICK))
5480                 return;
5481
5482         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5483
5484         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5485         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5486         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5487         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5488         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5489 }
5490 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5491
5492 int __init sched_tick_offload_init(void)
5493 {
5494         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5495         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5496         return 0;
5497 }
5498
5499 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5500 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5501 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5502 #endif
5503
5504 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5505                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5506 /*
5507  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5508  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5509  */
5510 static inline void preempt_latency_start(int val)
5511 {
5512         if (preempt_count() == val) {
5513                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5514 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5515                 current->preempt_disable_ip = ip;
5516 #endif
5517                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5518         }
5519 }
5520
5521 void preempt_count_add(int val)
5522 {
5523 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5524         /*
5525          * Underflow?
5526          */
5527         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5528                 return;
5529 #endif
5530         __preempt_count_add(val);
5531 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5532         /*
5533          * Spinlock count overflowing soon?
5534          */
5535         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5536                                 PREEMPT_MASK - 10);
5537 #endif
5538         preempt_latency_start(val);
5539 }
5540 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5541 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5542
5543 /*
5544  * If the value passed in equals to the current preempt count
5545  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5546  */
5547 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5548 {
5549         if (preempt_count() == val)
5550                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5551 }
5552
5553 void preempt_count_sub(int val)
5554 {
5555 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5556         /*
5557          * Underflow?
5558          */
5559         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5560                 return;
5561         /*
5562          * Is the spinlock portion underflowing?
5563          */
5564         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5565                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5566                 return;
5567 #endif
5568
5569         preempt_latency_stop(val);
5570         __preempt_count_sub(val);
5571 }
5572 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5573 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5574
5575 #else
5576 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5577 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5578 #endif
5579
5580 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5581 {
5582 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5583         return p->preempt_disable_ip;
5584 #else
5585         return 0;
5586 #endif
5587 }
5588
5589 /*
5590  * Print scheduling while atomic bug:
5591  */
5592 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5593 {
5594         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5595         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5596
5597         if (oops_in_progress)
5598                 return;
5599
5600         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5601                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5602
5603         debug_show_held_locks(prev);
5604         print_modules();
5605         if (irqs_disabled())
5606                 print_irqtrace_events(prev);
5607         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5608             && in_atomic_preempt_off()) {
5609                 pr_err("Preemption disabled at:");
5610                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5611         }
5612         check_panic_on_warn("scheduling while atomic");
5613
5614         dump_stack();
5615         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5616 }
5617
5618 /*
5619  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5620  */
5621 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5622 {
5623 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5624         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5625                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5626
5627         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5628                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5629 #endif
5630
5631 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5632         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5633                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5634                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5635                 dump_stack();
5636                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5637         }
5638 #endif
5639
5640         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5641                 __schedule_bug(prev);
5642                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5643         }
5644         rcu_sleep_check();
5645         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5646
5647         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5648
5649         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5650 }
5651
5652 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5653                                   struct rq_flags *rf)
5654 {
5655 #ifdef CONFIG_SMP
5656         const struct sched_class *class;
5657         /*
5658          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5659          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5660          * state as before we took rq->lock.
5661          *
5662          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5663          * a runnable task of @class priority or higher.
5664          */
5665         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5666                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5667                         break;
5668         }
5669 #endif
5670
5671         put_prev_task(rq, prev);
5672 }
5673
5674 /*
5675  * Pick up the highest-prio task:
5676  */
5677 static inline struct task_struct *
5678 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5679 {
5680         const struct sched_class *class;
5681         struct task_struct *p;
5682
5683         /*
5684          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5685          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5686          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5687          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
5688          */
5689         if (likely(prev->sched_class <= &fair_sched_class &&
5690                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
5691
5692                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
5693                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
5694                         goto restart;
5695
5696                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
5697                 if (!p) {
5698                         put_prev_task(rq, prev);
5699                         p = pick_next_task_idle(rq);
5700                 }
5701
5702                 return p;
5703         }
5704
5705 restart:
5706         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5707
5708         for_each_class(class) {
5709                 p = class->pick_next_task(rq);
5710                 if (p)
5711                         return p;
5712         }
5713
5714         /* The idle class should always have a runnable task: */
5715         BUG();
5716 }
5717
5718 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
5719 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
5720 {
5721         return (task_rq(t)->idle == t);
5722 }
5723
5724 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
5725 {
5726         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
5727 }
5728
5729 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
5730 {
5731         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
5732                 return true;
5733
5734         return a->core_cookie == b->core_cookie;
5735 }
5736
5737 // XXX fairness/fwd progress conditions
5738 /*
5739  * Returns
5740  * - NULL if there is no runnable task for this class.
5741  * - the highest priority task for this runqueue if it matches
5742  *   rq->core->core_cookie or its priority is greater than max.
5743  * - Else returns idle_task.
5744  */
5745 static struct task_struct *
5746 pick_task(struct rq *rq, const struct sched_class *class, struct task_struct *max, bool in_fi)
5747 {
5748         struct task_struct *class_pick, *cookie_pick;
5749         unsigned long cookie = rq->core->core_cookie;
5750
5751         class_pick = class->pick_task(rq);
5752         if (!class_pick)
5753                 return NULL;
5754
5755         if (!cookie) {
5756                 /*
5757                  * If class_pick is tagged, return it only if it has
5758                  * higher priority than max.
5759                  */
5760                 if (max && class_pick->core_cookie &&
5761                     prio_less(class_pick, max, in_fi))
5762                         return idle_sched_class.pick_task(rq);
5763
5764                 return class_pick;
5765         }
5766
5767         /*
5768          * If class_pick is idle or matches cookie, return early.
5769          */
5770         if (cookie_equals(class_pick, cookie))
5771                 return class_pick;
5772
5773         cookie_pick = sched_core_find(rq, cookie);
5774
5775         /*
5776          * If class > max && class > cookie, it is the highest priority task on
5777          * the core (so far) and it must be selected, otherwise we must go with
5778          * the cookie pick in order to satisfy the constraint.
5779          */
5780         if (prio_less(cookie_pick, class_pick, in_fi) &&
5781             (!max || prio_less(max, class_pick, in_fi)))
5782                 return class_pick;
5783
5784         return cookie_pick;
5785 }
5786
5787 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
5788
5789 static struct task_struct *
5790 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5791 {
5792         struct task_struct *next, *max = NULL;
5793         const struct sched_class *class;
5794         const struct cpumask *smt_mask;
5795         bool fi_before = false;
5796         int i, j, cpu, occ = 0;
5797         bool need_sync;
5798
5799         if (!sched_core_enabled(rq))
5800                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5801
5802         cpu = cpu_of(rq);
5803
5804         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
5805         if (cpu_is_offline(cpu)) {
5806                 /*
5807                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
5808                  * coming online. core_pick would already be migrated to
5809                  * another cpu during offline.
5810                  */
5811                 rq->core_pick = NULL;
5812                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5813         }
5814
5815         /*
5816          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
5817          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
5818          * pick yet, do so now.
5819          *
5820          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
5821          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
5822          * selection. In this case, do a core-wide selection.
5823          */
5824         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
5825             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
5826             rq->core_pick) {
5827                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
5828
5829                 next = rq->core_pick;
5830                 if (next != prev) {
5831                         put_prev_task(rq, prev);
5832                         set_next_task(rq, next);
5833                 }
5834
5835                 rq->core_pick = NULL;
5836                 return next;
5837         }
5838
5839         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5840
5841         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5842         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
5843
5844         /* reset state */
5845         rq->core->core_cookie = 0UL;
5846         if (rq->core->core_forceidle) {
5847                 need_sync = true;
5848                 fi_before = true;
5849                 rq->core->core_forceidle = false;
5850         }
5851
5852         /*
5853          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
5854          *
5855          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
5856          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
5857          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
5858          *
5859          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
5860          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
5861          */
5862         rq->core->core_task_seq++;
5863
5864         /*
5865          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
5866          * and there are no cookied tasks running on siblings.
5867          */
5868         if (!need_sync) {
5869                 for_each_class(class) {
5870                         next = class->pick_task(rq);
5871                         if (next)
5872                                 break;
5873                 }
5874
5875                 if (!next->core_cookie) {
5876                         rq->core_pick = NULL;
5877                         /*
5878                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
5879                          * unconstrained picks as well.
5880                          */
5881                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
5882                         task_vruntime_update(rq, next, false);
5883                         goto done;
5884                 }
5885         }
5886
5887         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5888                 struct rq *rq_i = cpu_rq(i);
5889
5890                 rq_i->core_pick = NULL;
5891
5892                 if (i != cpu)
5893                         update_rq_clock(rq_i);
5894         }
5895
5896         /*
5897          * Try and select tasks for each sibling in descending sched_class
5898          * order.
5899          */
5900         for_each_class(class) {
5901 again:
5902                 for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
5903                         struct rq *rq_i = cpu_rq(i);
5904                         struct task_struct *p;
5905
5906                         if (rq_i->core_pick)
5907                                 continue;
5908
5909                         /*
5910                          * If this sibling doesn't yet have a suitable task to
5911                          * run; ask for the most eligible task, given the
5912                          * highest priority task already selected for this
5913                          * core.
5914                          */
5915                         p = pick_task(rq_i, class, max, fi_before);
5916                         if (!p)
5917                                 continue;
5918
5919                         if (!is_task_rq_idle(p))
5920                                 occ++;
5921
5922                         rq_i->core_pick = p;
5923                         if (rq_i->idle == p && rq_i->nr_running) {
5924                                 rq->core->core_forceidle = true;
5925                                 if (!fi_before)
5926                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
5927                         }
5928
5929                         /*
5930                          * If this new candidate is of higher priority than the
5931                          * previous; and they're incompatible; we need to wipe
5932                          * the slate and start over. pick_task makes sure that
5933                          * p's priority is more than max if it doesn't match
5934                          * max's cookie.
5935                          *
5936                          * NOTE: this is a linear max-filter and is thus bounded
5937                          * in execution time.
5938                          */
5939                         if (!max || !cookie_match(max, p)) {
5940                                 struct task_struct *old_max = max;
5941
5942                                 rq->core->core_cookie = p->core_cookie;
5943                                 max = p;
5944
5945                                 if (old_max) {
5946                                         rq->core->core_forceidle = false;
5947                                         for_each_cpu(j, smt_mask) {
5948                                                 if (j == i)
5949                                                         continue;
5950
5951                                                 cpu_rq(j)->core_pick = NULL;
5952                                         }
5953                                         occ = 1;
5954                                         goto again;
5955                                 }
5956                         }
5957                 }
5958         }
5959
5960         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
5961         next = rq->core_pick;
5962         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
5963
5964         /* Something should have been selected for current CPU */
5965         WARN_ON_ONCE(!next);
5966
5967         /*
5968          * Reschedule siblings
5969          *
5970          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
5971          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
5972          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
5973          * non-matching user state.
5974          */
5975         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5976                 struct rq *rq_i = cpu_rq(i);
5977
5978                 /*
5979                  * An online sibling might have gone offline before a task
5980                  * could be picked for it, or it might be offline but later
5981                  * happen to come online, but its too late and nothing was
5982                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
5983                  * so ignore it.
5984                  */
5985                 if (!rq_i->core_pick)
5986                         continue;
5987
5988                 /*
5989                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
5990                  * fi_before     fi      update?
5991                  *  0            0       1
5992                  *  0            1       1
5993                  *  1            0       1
5994                  *  1            1       0
5995                  */
5996                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle))
5997                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, rq->core->core_forceidle);
5998
5999                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
6000
6001                 if (i == cpu) {
6002                         rq_i->core_pick = NULL;
6003                         continue;
6004                 }
6005
6006                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
6007                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
6008
6009                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
6010                         rq_i->core_pick = NULL;
6011                         continue;
6012                 }
6013
6014                 resched_curr(rq_i);
6015         }
6016
6017 done:
6018         set_next_task(rq, next);
6019         return next;
6020 }
6021
6022 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
6023 {
6024         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
6025         struct task_struct *p;
6026         unsigned long cookie;
6027         bool success = false;
6028
6029         local_irq_disable();
6030         double_rq_lock(dst, src);
6031
6032         cookie = dst->core->core_cookie;
6033         if (!cookie)
6034                 goto unlock;
6035
6036         if (dst->curr != dst->idle)
6037                 goto unlock;
6038
6039         p = sched_core_find(src, cookie);
6040         if (p == src->idle)
6041                 goto unlock;
6042
6043         do {
6044                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
6045                         goto next;
6046
6047                 if (!is_cpu_allowed(p, this))
6048                         goto next;
6049
6050                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
6051                         goto next;
6052
6053                 deactivate_task(src, p, 0);
6054                 set_task_cpu(p, this);
6055                 activate_task(dst, p, 0);
6056
6057                 resched_curr(dst);
6058
6059                 success = true;
6060                 break;
6061
6062 next:
6063                 p = sched_core_next(p, cookie);
6064         } while (p);
6065
6066 unlock:
6067         double_rq_unlock(dst, src);
6068         local_irq_enable();
6069
6070         return success;
6071 }
6072
6073 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
6074 {
6075         int i;
6076
6077         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu) {
6078                 if (i == cpu)
6079                         continue;
6080
6081                 if (need_resched())
6082                         break;
6083
6084                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
6085                         return true;
6086         }
6087
6088         return false;
6089 }
6090
6091 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
6092 {
6093         struct sched_domain *sd;
6094         int cpu = cpu_of(rq);
6095
6096         preempt_disable();
6097         rcu_read_lock();
6098         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6099         for_each_domain(cpu, sd) {
6100                 if (need_resched())
6101                         break;
6102
6103                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
6104                         break;
6105         }
6106         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
6107         rcu_read_unlock();
6108         preempt_enable();
6109 }
6110
6111 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, core_balance_head);
6112
6113 void queue_core_balance(struct rq *rq)
6114 {
6115         if (!sched_core_enabled(rq))
6116                 return;
6117
6118         if (!rq->core->core_cookie)
6119                 return;
6120
6121         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
6122                 return;
6123
6124         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
6125 }
6126
6127 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
6128 {
6129         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6130         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6131         unsigned long flags;
6132         int t;
6133
6134         sched_core_lock(cpu, &flags);
6135
6136         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6137
6138         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6139         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6140                 goto unlock;
6141
6142         /* find the leader */
6143         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6144                 if (t == cpu)
6145                         continue;
6146                 rq = cpu_rq(t);
6147                 if (rq->core == rq) {
6148                         core_rq = rq;
6149                         break;
6150                 }
6151         }
6152
6153         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6154                 goto unlock;
6155
6156         /* install and validate core_rq */
6157         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6158                 rq = cpu_rq(t);
6159
6160                 if (t == cpu)
6161                         rq->core = core_rq;
6162
6163                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6164         }
6165
6166 unlock:
6167         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6168 }
6169
6170 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6171 {
6172         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6173         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6174         unsigned long flags;
6175         int t;
6176
6177         sched_core_lock(cpu, &flags);
6178
6179         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6180         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6181                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6182                 goto unlock;
6183         }
6184
6185         /* if we're not the leader, nothing to do */
6186         if (rq->core != rq)
6187                 goto unlock;
6188
6189         /* find a new leader */
6190         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6191                 if (t == cpu)
6192                         continue;
6193                 core_rq = cpu_rq(t);
6194                 break;
6195         }
6196
6197         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6198                 goto unlock;
6199
6200         /* copy the shared state to the new leader */
6201         core_rq->core_task_seq      = rq->core_task_seq;
6202         core_rq->core_pick_seq      = rq->core_pick_seq;
6203         core_rq->core_cookie        = rq->core_cookie;
6204         core_rq->core_forceidle     = rq->core_forceidle;
6205         core_rq->core_forceidle_seq = rq->core_forceidle_seq;
6206
6207         /* install new leader */
6208         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6209                 rq = cpu_rq(t);
6210                 rq->core = core_rq;
6211         }
6212
6213 unlock:
6214         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6215 }
6216
6217 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6218 {
6219         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6220
6221         if (rq->core != rq)
6222                 rq->core = rq;
6223 }
6224
6225 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6226
6227 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6228 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6229 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6230
6231 static struct task_struct *
6232 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6233 {
6234         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6235 }
6236
6237 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6238
6239 /*
6240  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6241  *
6242  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6243  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6244  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6245  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6246  */
6247 #define SM_NONE                 0x0
6248 #define SM_PREEMPT              0x1
6249 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6250
6251 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6252 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6253 #else
6254 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6255 #endif
6256
6257 /*
6258  * __schedule() is the main scheduler function.
6259  *
6260  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6261  *
6262  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6263  *
6264  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6265  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6266  *
6267  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6268  *      interrupt handler scheduler_tick().
6269  *
6270  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6271  *      task to the run-queue and that's it.
6272  *
6273  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6274  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6275  *      called on the nearest possible occasion:
6276  *
6277  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6278  *
6279  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6280  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6281  *           spin_unlock()!)
6282  *
6283  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6284  *           preemptible context
6285  *
6286  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6287  *         then at the next:
6288  *
6289  *          - cond_resched() call
6290  *          - explicit schedule() call
6291  *          - return from syscall or exception to user-space
6292  *          - return from interrupt-handler to user-space
6293  *
6294  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6295  */
6296 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6297 {
6298         struct task_struct *prev, *next;
6299         unsigned long *switch_count;
6300         unsigned long prev_state;
6301         struct rq_flags rf;
6302         struct rq *rq;
6303         int cpu;
6304
6305         cpu = smp_processor_id();
6306         rq = cpu_rq(cpu);
6307         prev = rq->curr;
6308
6309         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6310
6311         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6312                 hrtick_clear(rq);
6313
6314         local_irq_disable();
6315         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6316
6317         /*
6318          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6319          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6320          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6321          *
6322          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6323          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6324          *                                        wake_up_state(p, state)
6325          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6326          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6327          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6328          *
6329          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6330          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
6331          */
6332         rq_lock(rq, &rf);
6333         smp_mb__after_spinlock();
6334
6335         /* Promote REQ to ACT */
6336         rq->clock_update_flags <<= 1;
6337         update_rq_clock(rq);
6338
6339         switch_count = &prev->nivcsw;
6340
6341         /*
6342          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6343          * that:
6344          *
6345          *  - we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6346          *  - ptrace_{,un}freeze_traced() can change ->state underneath us.
6347          */
6348         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6349         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6350                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6351                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6352                 } else {
6353                         prev->sched_contributes_to_load =
6354                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6355                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6356                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
6357
6358                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6359                                 rq->nr_uninterruptible++;
6360
6361                         /*
6362                          * __schedule()                 ttwu()
6363                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6364                          *   if (prev_state)                goto out;
6365                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6366                          *                                p->state = TASK_WAKING
6367                          *
6368                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6369                          *
6370                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6371                          */
6372                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6373
6374                         if (prev->in_iowait) {
6375                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6376                                 delayacct_blkio_start();
6377                         }
6378                 }
6379                 switch_count = &prev->nvcsw;
6380         }
6381
6382         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6383         clear_tsk_need_resched(prev);
6384         clear_tsk_need_resched_lazy(prev);
6385         clear_preempt_need_resched();
6386 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6387         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6388 #endif
6389
6390         if (likely(prev != next)) {
6391                 rq->nr_switches++;
6392                 /*
6393                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6394                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6395                  */
6396                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6397                 /*
6398                  * The membarrier system call requires each architecture
6399                  * to have a full memory barrier after updating
6400                  * rq->curr, before returning to user-space.
6401                  *
6402                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6403                  * various architectures:
6404                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
6405                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
6406                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6407                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6408                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6409                  *   is a RELEASE barrier),
6410                  */
6411                 ++*switch_count;
6412
6413                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6414                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6415
6416                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next);
6417
6418                 /* Also unlocks the rq: */
6419                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6420         } else {
6421                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
6422
6423                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6424                 __balance_callbacks(rq);
6425                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6426         }
6427 }
6428
6429 void __noreturn do_task_dead(void)
6430 {
6431         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6432         set_special_state(TASK_DEAD);
6433
6434         /* Tell freezer to ignore us: */
6435         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6436
6437         __schedule(SM_NONE);
6438         BUG();
6439
6440         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6441         for (;;)
6442                 cpu_relax();
6443 }
6444
6445 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6446 {
6447         unsigned int task_flags;
6448
6449         if (task_is_running(tsk))
6450                 return;
6451
6452         task_flags = tsk->flags;
6453         /*
6454          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
6455          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
6456          * As this function is called inside the schedule() context,
6457          * we disable preemption to avoid it calling schedule() again
6458          * in the possible wakeup of a kworker and because wq_worker_sleeping()
6459          * requires it.
6460          */
6461         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6462                 preempt_disable();
6463                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6464                         wq_worker_sleeping(tsk);
6465                 else
6466                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
6467                 preempt_enable_no_resched();
6468         }
6469
6470         /*
6471          * spinlock and rwlock must not flush block requests.  This will
6472          * deadlock if the callback attempts to acquire a lock which is
6473          * already acquired.
6474          */
6475         SCHED_WARN_ON(current->__state & TASK_RTLOCK_WAIT);
6476
6477         /*
6478          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6479          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6480          */
6481         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
6482                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
6483 }
6484
6485 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6486 {
6487         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6488                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6489                         wq_worker_running(tsk);
6490                 else
6491                         io_wq_worker_running(tsk);
6492         }
6493 }
6494
6495 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6496 {
6497         struct task_struct *tsk = current;
6498
6499         sched_submit_work(tsk);
6500         do {
6501                 preempt_disable();
6502                 __schedule(SM_NONE);
6503                 sched_preempt_enable_no_resched();
6504         } while (need_resched());
6505         sched_update_worker(tsk);
6506 }
6507 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6508
6509 /*
6510  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6511  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6512  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6513  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6514  * (schedule out non-voluntarily).
6515  *
6516  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6517  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6518  */
6519 void __sched schedule_idle(void)
6520 {
6521         /*
6522          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6523          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6524          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6525          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6526          * TASK_RUNNING state.
6527          */
6528         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6529         do {
6530                 __schedule(SM_NONE);
6531         } while (need_resched());
6532 }
6533
6534 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
6535 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6536 {
6537         /*
6538          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6539          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6540          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6541          * we find a better solution.
6542          *
6543          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6544          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6545          * too frequently to make sense yet.
6546          */
6547         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6548         schedule();
6549         exception_exit(prev_state);
6550 }
6551 #endif
6552
6553 /**
6554  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6555  *
6556  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6557  */
6558 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6559 {
6560         sched_preempt_enable_no_resched();
6561         schedule();
6562         preempt_disable();
6563 }
6564
6565 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6566 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6567 {
6568         do {
6569                 preempt_disable();
6570                 __schedule(SM_RTLOCK_WAIT);
6571                 sched_preempt_enable_no_resched();
6572         } while (need_resched());
6573 }
6574 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6575 #endif
6576
6577 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6578 {
6579         do {
6580                 /*
6581                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6582                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6583                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6584                  * by the function tracer will call this function again and
6585                  * cause infinite recursion.
6586                  *
6587                  * Preemption must be disabled here before the function
6588                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6589                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6590                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6591                  * which can also be traced by the function tracer.
6592                  */
6593                 preempt_disable_notrace();
6594                 preempt_latency_start(1);
6595                 __schedule(SM_PREEMPT);
6596                 preempt_latency_stop(1);
6597                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6598
6599                 /*
6600                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6601                  * between schedule and now.
6602                  */
6603         } while (need_resched());
6604 }
6605
6606 #ifdef CONFIG_PREEMPT_LAZY
6607 /*
6608  * If TIF_NEED_RESCHED is then we allow to be scheduled away since this is
6609  * set by a RT task. Oterwise we try to avoid beeing scheduled out as long as
6610  * preempt_lazy_count counter >0.
6611  */
6612 static __always_inline int preemptible_lazy(void)
6613 {
6614         if (test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED))
6615                 return 1;
6616         if (current_thread_info()->preempt_lazy_count)
6617                 return 0;
6618         return 1;
6619 }
6620
6621 #else
6622
6623 static inline int preemptible_lazy(void)
6624 {
6625         return 1;
6626 }
6627
6628 #endif
6629
6630 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6631 /*
6632  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6633  * off of preempt_enable.
6634  */
6635 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6636 {
6637         /*
6638          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6639          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6640          */
6641         if (likely(!preemptible()))
6642                 return;
6643         if (!preemptible_lazy())
6644                 return;
6645         preempt_schedule_common();
6646 }
6647 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6648 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6649
6650 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6651 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6652 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6653 #endif
6654
6655
6656 /**
6657  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6658  *
6659  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6660  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6661  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6662  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6663  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6664  * to be called when the system is still in usermode.
6665  *
6666  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6667  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6668  * calling the scheduler.
6669  */
6670 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6671 {
6672         enum ctx_state prev_ctx;
6673
6674         if (likely(!preemptible()))
6675                 return;
6676
6677         if (!preemptible_lazy())
6678                 return;
6679
6680         do {
6681                 /*
6682                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6683                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6684                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6685                  * by the function tracer will call this function again and
6686                  * cause infinite recursion.
6687                  *
6688                  * Preemption must be disabled here before the function
6689                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6690                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6691                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6692                  * which can also be traced by the function tracer.
6693                  */
6694                 preempt_disable_notrace();
6695                 preempt_latency_start(1);
6696                 /*
6697                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6698                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6699                  * an infinite recursion.
6700                  */
6701                 prev_ctx = exception_enter();
6702                 __schedule(SM_PREEMPT);
6703                 exception_exit(prev_ctx);
6704
6705                 preempt_latency_stop(1);
6706                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6707         } while (need_resched());
6708 }
6709 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6710
6711 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6712 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6713 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6714 #endif
6715
6716 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6717
6718 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6719
6720 #include <linux/entry-common.h>
6721
6722 /*
6723  * SC:cond_resched
6724  * SC:might_resched
6725  * SC:preempt_schedule
6726  * SC:preempt_schedule_notrace
6727  * SC:irqentry_exit_cond_resched
6728  *
6729  *
6730  * NONE:
6731  *   cond_resched               <- __cond_resched
6732  *   might_resched              <- RET0
6733  *   preempt_schedule           <- NOP
6734  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
6735  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
6736  *
6737  * VOLUNTARY:
6738  *   cond_resched               <- __cond_resched
6739  *   might_resched              <- __cond_resched
6740  *   preempt_schedule           <- NOP
6741  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
6742  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
6743  *
6744  * FULL:
6745  *   cond_resched               <- RET0
6746  *   might_resched              <- RET0
6747  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
6748  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
6749  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
6750  */
6751
6752 enum {
6753         preempt_dynamic_none = 0,
6754         preempt_dynamic_voluntary,
6755         preempt_dynamic_full,
6756 };
6757
6758 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
6759
6760 int sched_dynamic_mode(const char *str)
6761 {
6762         if (!strcmp(str, "none"))
6763                 return preempt_dynamic_none;
6764
6765         if (!strcmp(str, "voluntary"))
6766                 return preempt_dynamic_voluntary;
6767
6768         if (!strcmp(str, "full"))
6769                 return preempt_dynamic_full;
6770
6771         return -EINVAL;
6772 }
6773
6774 void sched_dynamic_update(int mode)
6775 {
6776         /*
6777          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
6778          * the ZERO state, which is invalid.
6779          */
6780         static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6781         static_call_update(might_resched, __cond_resched);
6782         static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6783         static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6784         static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
6785
6786         switch (mode) {
6787         case preempt_dynamic_none:
6788                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6789                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
6790                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
6791                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
6792                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
6793                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
6794                 break;
6795
6796         case preempt_dynamic_voluntary:
6797                 static_call_update(cond_resched, __cond_resched);
6798                 static_call_update(might_resched, __cond_resched);
6799                 static_call_update(preempt_schedule, NULL);
6800                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, NULL);
6801                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, NULL);
6802                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
6803                 break;
6804
6805         case preempt_dynamic_full:
6806                 static_call_update(cond_resched, (void *)&__static_call_return0);
6807                 static_call_update(might_resched, (void *)&__static_call_return0);
6808                 static_call_update(preempt_schedule, __preempt_schedule_func);
6809                 static_call_update(preempt_schedule_notrace, __preempt_schedule_notrace_func);
6810                 static_call_update(irqentry_exit_cond_resched, irqentry_exit_cond_resched);
6811                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
6812                 break;
6813         }
6814
6815         preempt_dynamic_mode = mode;
6816 }
6817
6818 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
6819 {
6820         int mode = sched_dynamic_mode(str);
6821         if (mode < 0) {
6822                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
6823                 return 0;
6824         }
6825
6826         sched_dynamic_update(mode);
6827         return 1;
6828 }
6829 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
6830
6831 #endif /* CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
6832
6833 /*
6834  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6835  * off of irq context.
6836  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6837  * protect us against recursive calling from irq.
6838  */
6839 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6840 {
6841         enum ctx_state prev_state;
6842
6843         /* Catch callers which need to be fixed */
6844         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
6845
6846         prev_state = exception_enter();
6847
6848         do {
6849                 preempt_disable();
6850                 local_irq_enable();
6851                 __schedule(SM_PREEMPT);
6852                 local_irq_disable();
6853                 sched_preempt_enable_no_resched();
6854         } while (need_resched());
6855
6856         exception_exit(prev_state);
6857 }
6858
6859 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
6860                           void *key)
6861 {
6862         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
6863         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
6864 }
6865 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
6866
6867 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
6868 {
6869         if (dl_prio(prio))
6870                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6871         else if (rt_prio(prio))
6872                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6873         else
6874                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6875
6876         p->prio = prio;
6877 }
6878
6879 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6880
6881 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
6882 {
6883         if (pi_task)
6884                 prio = min(prio, pi_task->prio);
6885
6886         return prio;
6887 }
6888
6889 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6890 {
6891         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
6892
6893         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
6894 }
6895
6896 /*
6897  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6898  * @p: task to boost
6899  * @pi_task: donor task
6900  *
6901  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6902  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6903  *
6904  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
6905  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
6906  */
6907 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
6908 {
6909         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
6910                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6911         const struct sched_class *prev_class;
6912         struct rq_flags rf;
6913         struct rq *rq;
6914
6915         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
6916         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
6917
6918         /*
6919          * If nothing changed; bail early.
6920          */
6921         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6922                 return;
6923
6924         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
6925         update_rq_clock(rq);
6926         /*
6927          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
6928          * either lock.
6929          *
6930          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
6931          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
6932          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
6933          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
6934          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
6935          */
6936         p->pi_top_task = pi_task;
6937
6938         /*
6939          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
6940          */
6941         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6942                 goto out_unlock;
6943
6944         /*
6945          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
6946          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
6947          *
6948          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
6949          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
6950          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
6951          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
6952          * with interrupts disabled and will complete the lock
6953          * protected section without being interrupted. So there is no
6954          * real need to boost.
6955          */
6956         if (unlikely(p == rq->idle)) {
6957                 WARN_ON(p != rq->curr);
6958                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
6959                 goto out_unlock;
6960         }
6961
6962         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
6963         oldprio = p->prio;
6964
6965         if (oldprio == prio)
6966                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
6967
6968         prev_class = p->sched_class;
6969         queued = task_on_rq_queued(p);
6970         running = task_current(rq, p);
6971         if (queued)
6972                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
6973         if (running)
6974                 put_prev_task(rq, p);
6975
6976         /*
6977          * Boosting condition are:
6978          * 1. -rt task is running and holds mutex A
6979          *      --> -dl task blocks on mutex A
6980          *
6981          * 2. -dl task is running and holds mutex A
6982          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
6983          *          running task
6984          */
6985         if (dl_prio(prio)) {
6986                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
6987                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
6988                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
6989                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
6990                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
6991                 } else {
6992                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6993                 }
6994         } else if (rt_prio(prio)) {
6995                 if (dl_prio(oldprio))
6996                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6997                 if (oldprio < prio)
6998                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
6999         } else {
7000                 if (dl_prio(oldprio))
7001                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7002                 if (rt_prio(oldprio))
7003                         p->rt.timeout = 0;
7004         }
7005
7006         __setscheduler_prio(p, prio);
7007
7008         if (queued)
7009                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
7010         if (running)
7011                 set_next_task(rq, p);
7012
7013         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7014 out_unlock:
7015         /* Avoid rq from going away on us: */
7016         preempt_disable();
7017
7018         rq_unpin_lock(rq, &rf);
7019         __balance_callbacks(rq);
7020         raw_spin_rq_unlock(rq);
7021
7022         preempt_enable();
7023 }
7024 #else
7025 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
7026 {
7027         return prio;
7028 }
7029 #endif
7030
7031 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
7032 {
7033         bool queued, running;
7034         int old_prio;
7035         struct rq_flags rf;
7036         struct rq *rq;
7037
7038         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
7039                 return;
7040         /*
7041          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
7042          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
7043          */
7044         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7045         update_rq_clock(rq);
7046
7047         /*
7048          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
7049          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
7050          * it won't have any effect on scheduling until the task is
7051          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
7052          */
7053         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
7054                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7055                 goto out_unlock;
7056         }
7057         queued = task_on_rq_queued(p);
7058         running = task_current(rq, p);
7059         if (queued)
7060                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
7061         if (running)
7062                 put_prev_task(rq, p);
7063
7064         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7065         set_load_weight(p, true);
7066         old_prio = p->prio;
7067         p->prio = effective_prio(p);
7068
7069         if (queued)
7070                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7071         if (running)
7072                 set_next_task(rq, p);
7073
7074         /*
7075          * If the task increased its priority or is running and
7076          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
7077          */
7078         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
7079
7080 out_unlock:
7081         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7082 }
7083 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
7084
7085 /*
7086  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
7087  * @p: task
7088  * @nice: nice value
7089  */
7090 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
7091 {
7092         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
7093         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
7094
7095         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
7096                 capable(CAP_SYS_NICE));
7097 }
7098
7099 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
7100
7101 /*
7102  * sys_nice - change the priority of the current process.
7103  * @increment: priority increment
7104  *
7105  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
7106  * does similar things.
7107  */
7108 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
7109 {
7110         long nice, retval;
7111
7112         /*
7113          * Setpriority might change our priority at the same moment.
7114          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
7115          * and we have a single winner.
7116          */
7117         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
7118         nice = task_nice(current) + increment;
7119
7120         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7121         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
7122                 return -EPERM;
7123
7124         retval = security_task_setnice(current, nice);
7125         if (retval)
7126                 return retval;
7127
7128         set_user_nice(current, nice);
7129         return 0;
7130 }
7131
7132 #endif
7133
7134 /**
7135  * task_prio - return the priority value of a given task.
7136  * @p: the task in question.
7137  *
7138  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
7139  *
7140  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7141  *
7142  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7143  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7144  * deadline                     -101             -1           0
7145  */
7146 int task_prio(const struct task_struct *p)
7147 {
7148         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7149 }
7150
7151 /**
7152  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7153  * @cpu: the processor in question.
7154  *
7155  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7156  */
7157 int idle_cpu(int cpu)
7158 {
7159         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7160
7161         if (rq->curr != rq->idle)
7162                 return 0;
7163
7164         if (rq->nr_running)
7165                 return 0;
7166
7167 #ifdef CONFIG_SMP
7168         if (rq->ttwu_pending)
7169                 return 0;
7170 #endif
7171
7172         return 1;
7173 }
7174
7175 /**
7176  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7177  * @cpu: the CPU in question.
7178  *
7179  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7180  */
7181 int available_idle_cpu(int cpu)
7182 {
7183         if (!idle_cpu(cpu))
7184                 return 0;
7185
7186         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7187                 return 0;
7188
7189         return 1;
7190 }
7191
7192 /**
7193  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7194  * @cpu: the processor in question.
7195  *
7196  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7197  */
7198 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7199 {
7200         return cpu_rq(cpu)->idle;
7201 }
7202
7203 #ifdef CONFIG_SMP
7204 /*
7205  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7206  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7207  *
7208  * The scheduler tracks the following metrics:
7209  *
7210  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7211  *   cpu_bw_dl()
7212  *
7213  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7214  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7215  *
7216  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7217  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7218  * in the irq utilization.
7219  *
7220  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7221  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7222  * required to meet deadlines.
7223  */
7224 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7225                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
7226                                  struct task_struct *p)
7227 {
7228         unsigned long dl_util, util, irq;
7229         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7230
7231         if (!uclamp_is_used() &&
7232             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
7233                 return max;
7234         }
7235
7236         /*
7237          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7238          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7239          * update_irq_load_avg().
7240          */
7241         irq = cpu_util_irq(rq);
7242         if (unlikely(irq >= max))
7243                 return max;
7244
7245         /*
7246          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7247          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7248          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7249          * to obtain the CPU's actual utilization.
7250          *
7251          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
7252          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
7253          * tasks.
7254          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
7255          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
7256          */
7257         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7258         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7259                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
7260
7261         dl_util = cpu_util_dl(rq);
7262
7263         /*
7264          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
7265          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
7266          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
7267          * that we select f_max when there is no idle time.
7268          *
7269          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
7270          * saturation when we should -- something for later.
7271          */
7272         if (util + dl_util >= max)
7273                 return max;
7274
7275         /*
7276          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
7277          * include util_dl and ignore dl_bw.
7278          */
7279         if (type == ENERGY_UTIL)
7280                 util += dl_util;
7281
7282         /*
7283          * There is still idle time; further improve the number by using the
7284          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7285          * need to scale the task numbers:
7286          *
7287          *              max - irq
7288          *   U' = irq + --------- * U
7289          *                 max
7290          */
7291         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
7292         util += irq;
7293
7294         /*
7295          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
7296          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
7297          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
7298          * periods of time.
7299          *
7300          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
7301          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
7302          * an interface. So, we only do the latter for now.
7303          */
7304         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7305                 util += cpu_bw_dl(rq);
7306
7307         return min(max, util);
7308 }
7309
7310 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
7311 {
7312         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu_rq(cpu)), max,
7313                                   ENERGY_UTIL, NULL);
7314 }
7315 #endif /* CONFIG_SMP */
7316
7317 /**
7318  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7319  * @pid: the pid in question.
7320  *
7321  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7322  */
7323 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7324 {
7325         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7326 }
7327
7328 /*
7329  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7330  * it calls know not to change it.
7331  */
7332 #define SETPARAM_POLICY -1
7333
7334 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7335                 const struct sched_attr *attr)
7336 {
7337         int policy = attr->sched_policy;
7338
7339         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7340                 policy = p->policy;
7341
7342         p->policy = policy;
7343
7344         if (dl_policy(policy))
7345                 __setparam_dl(p, attr);
7346         else if (fair_policy(policy))
7347                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7348
7349         /*
7350          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7351          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7352          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7353          */
7354         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7355         p->normal_prio = normal_prio(p);
7356         set_load_weight(p, true);
7357 }
7358
7359 /*
7360  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7361  */
7362 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7363 {
7364         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7365         bool match;
7366
7367         rcu_read_lock();
7368         pcred = __task_cred(p);
7369         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7370                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7371         rcu_read_unlock();
7372         return match;
7373 }
7374
7375 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7376                                 const struct sched_attr *attr,
7377                                 bool user, bool pi)
7378 {
7379         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7380         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7381         const struct sched_class *prev_class;
7382         struct callback_head *head;
7383         struct rq_flags rf;
7384         int reset_on_fork;
7385         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7386         struct rq *rq;
7387
7388         /* The pi code expects interrupts enabled */
7389         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7390 recheck:
7391         /* Double check policy once rq lock held: */
7392         if (policy < 0) {
7393                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7394                 policy = oldpolicy = p->policy;
7395         } else {
7396                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7397
7398                 if (!valid_policy(policy))
7399                         return -EINVAL;
7400         }
7401
7402         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7403                 return -EINVAL;
7404
7405         /*
7406          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7407          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7408          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7409          */
7410         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7411                 return -EINVAL;
7412         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7413             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7414                 return -EINVAL;
7415
7416         /*
7417          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
7418          */
7419         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
7420                 if (fair_policy(policy)) {
7421                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7422                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
7423                                 return -EPERM;
7424                 }
7425
7426                 if (rt_policy(policy)) {
7427                         unsigned long rlim_rtprio =
7428                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7429
7430                         /* Can't set/change the rt policy: */
7431                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7432                                 return -EPERM;
7433
7434                         /* Can't increase priority: */
7435                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7436                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7437                                 return -EPERM;
7438                 }
7439
7440                  /*
7441                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7442                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
7443                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7444                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7445                   */
7446                 if (dl_policy(policy))
7447                         return -EPERM;
7448
7449                 /*
7450                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7451                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7452                  */
7453                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7454                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
7455                                 return -EPERM;
7456                 }
7457
7458                 /* Can't change other user's priorities: */
7459                 if (!check_same_owner(p))
7460                         return -EPERM;
7461
7462                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7463                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7464                         return -EPERM;
7465         }
7466
7467         if (user) {
7468                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7469                         return -EINVAL;
7470
7471                 retval = security_task_setscheduler(p);
7472                 if (retval)
7473                         return retval;
7474         }
7475
7476         /* Update task specific "requested" clamps */
7477         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7478                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7479                 if (retval)
7480                         return retval;
7481         }
7482
7483         if (pi)
7484                 cpuset_read_lock();
7485
7486         /*
7487          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7488          * changing the priority of the task:
7489          *
7490          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7491          * runqueue lock must be held.
7492          */
7493         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7494         update_rq_clock(rq);
7495
7496         /*
7497          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7498          */
7499         if (p == rq->stop) {
7500                 retval = -EINVAL;
7501                 goto unlock;
7502         }
7503
7504         /*
7505          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7506          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7507          */
7508         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7509                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7510                         goto change;
7511                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7512                         goto change;
7513                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7514                         goto change;
7515                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7516                         goto change;
7517
7518                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7519                 retval = 0;
7520                 goto unlock;
7521         }
7522 change:
7523
7524         if (user) {
7525 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7526                 /*
7527                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7528                  * assigned.
7529                  */
7530                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7531                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7532                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7533                         retval = -EPERM;
7534                         goto unlock;
7535                 }
7536 #endif
7537 #ifdef CONFIG_SMP
7538                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7539                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7540                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7541
7542                         /*
7543                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7544                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7545                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7546                          */
7547                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7548                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7549                                 retval = -EPERM;
7550                                 goto unlock;
7551                         }
7552                 }
7553 #endif
7554         }
7555
7556         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7557         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7558                 policy = oldpolicy = -1;
7559                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7560                 if (pi)
7561                         cpuset_read_unlock();
7562                 goto recheck;
7563         }
7564
7565         /*
7566          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7567          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7568          * is available.
7569          */
7570         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7571                 retval = -EBUSY;
7572                 goto unlock;
7573         }
7574
7575         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7576         oldprio = p->prio;
7577
7578         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7579         if (pi) {
7580                 /*
7581                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7582                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7583                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7584                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7585                  * itself.
7586                  */
7587                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7588                 if (newprio == oldprio)
7589                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7590         }
7591
7592         queued = task_on_rq_queued(p);
7593         running = task_current(rq, p);
7594         if (queued)
7595                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7596         if (running)
7597                 put_prev_task(rq, p);
7598
7599         prev_class = p->sched_class;
7600
7601         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7602                 __setscheduler_params(p, attr);
7603                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7604         }
7605         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7606
7607         if (queued) {
7608                 /*
7609                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7610                  * increased (user space view).
7611                  */
7612                 if (oldprio < p->prio)
7613                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7614
7615                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7616         }
7617         if (running)
7618                 set_next_task(rq, p);
7619
7620         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7621
7622         /* Avoid rq from going away on us: */
7623         preempt_disable();
7624         head = splice_balance_callbacks(rq);
7625         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7626
7627         if (pi) {
7628                 cpuset_read_unlock();
7629                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7630         }
7631
7632         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7633         balance_callbacks(rq, head);
7634         preempt_enable();
7635
7636         return 0;
7637
7638 unlock:
7639         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7640         if (pi)
7641                 cpuset_read_unlock();
7642         return retval;
7643 }
7644
7645 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7646                                const struct sched_param *param, bool check)
7647 {
7648         struct sched_attr attr = {
7649                 .sched_policy   = policy,
7650                 .sched_priority = param->sched_priority,
7651                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7652         };
7653
7654         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7655         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7656                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7657                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7658                 attr.sched_policy = policy;
7659         }
7660
7661         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7662 }
7663 /**
7664  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7665  * @p: the task in question.
7666  * @policy: new policy.
7667  * @param: structure containing the new RT priority.
7668  *
7669  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7670  *
7671  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7672  *
7673  * NOTE that the task may be already dead.
7674  */
7675 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7676                        const struct sched_param *param)
7677 {
7678         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7679 }
7680 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
7681
7682 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7683 {
7684         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7685 }
7686 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
7687
7688 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7689 {
7690         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7691 }
7692 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7693
7694 /**
7695  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7696  * @p: the task in question.
7697  * @policy: new policy.
7698  * @param: structure containing the new RT priority.
7699  *
7700  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7701  * current context has permission.  For example, this is needed in
7702  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7703  * but our caller might not have that capability.
7704  *
7705  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7706  */
7707 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7708                                const struct sched_param *param)
7709 {
7710         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7711 }
7712 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
7713
7714 /*
7715  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7716  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7717  * be doing.
7718  *
7719  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7720  *
7721  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7722  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7723  * and smash them together and still expect them to work.
7724  *
7725  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7726  *
7727  *   MAX_RT_PRIO / 2
7728  *
7729  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7730  * know enough information to make a sensible choice.
7731  */
7732 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7733 {
7734         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7735         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7736 }
7737 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7738
7739 /*
7740  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7741  */
7742 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7743 {
7744         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7745         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7746 }
7747 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7748
7749 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7750 {
7751         struct sched_attr attr = {
7752                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7753                 .sched_nice = nice,
7754         };
7755         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7756 }
7757 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7758
7759 static int
7760 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7761 {
7762         struct sched_param lparam;
7763         struct task_struct *p;
7764         int retval;
7765
7766         if (!param || pid < 0)
7767                 return -EINVAL;
7768         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7769                 return -EFAULT;
7770
7771         rcu_read_lock();
7772         retval = -ESRCH;
7773         p = find_process_by_pid(pid);
7774         if (likely(p))
7775                 get_task_struct(p);
7776         rcu_read_unlock();
7777
7778         if (likely(p)) {
7779                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7780                 put_task_struct(p);
7781         }
7782
7783         return retval;
7784 }
7785
7786 /*
7787  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7788  */
7789 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7790 {
7791         u32 size;
7792         int ret;
7793
7794         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7795         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7796
7797         ret = get_user(size, &uattr->size);
7798         if (ret)
7799                 return ret;
7800
7801         /* ABI compatibility quirk: */
7802         if (!size)
7803                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
7804         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
7805                 goto err_size;
7806
7807         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
7808         if (ret) {
7809                 if (ret == -E2BIG)
7810                         goto err_size;
7811                 return ret;
7812         }
7813
7814         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
7815             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
7816                 return -EINVAL;
7817
7818         /*
7819          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
7820          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
7821          */
7822         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7823
7824         return 0;
7825
7826 err_size:
7827         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
7828         return -E2BIG;
7829 }
7830
7831 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
7832 {
7833         if (task_has_dl_policy(p))
7834                 __getparam_dl(p, attr);
7835         else if (task_has_rt_policy(p))
7836                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
7837         else
7838                 attr->sched_nice = task_nice(p);
7839 }
7840
7841 /**
7842  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
7843  * @pid: the pid in question.
7844  * @policy: new policy.
7845  * @param: structure containing the new RT priority.
7846  *
7847  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7848  */
7849 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
7850 {
7851         if (policy < 0)
7852                 return -EINVAL;
7853
7854         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
7855 }
7856
7857 /**
7858  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
7859  * @pid: the pid in question.
7860  * @param: structure containing the new RT priority.
7861  *
7862  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7863  */
7864 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7865 {
7866         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
7867 }
7868
7869 /**
7870  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
7871  * @pid: the pid in question.
7872  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7873  * @flags: for future extension.
7874  */
7875 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7876                                unsigned int, flags)
7877 {
7878         struct sched_attr attr;
7879         struct task_struct *p;
7880         int retval;
7881
7882         if (!uattr || pid < 0 || flags)
7883                 return -EINVAL;
7884
7885         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
7886         if (retval)
7887                 return retval;
7888
7889         if ((int)attr.sched_policy < 0)
7890                 return -EINVAL;
7891         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
7892                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
7893
7894         rcu_read_lock();
7895         retval = -ESRCH;
7896         p = find_process_by_pid(pid);
7897         if (likely(p))
7898                 get_task_struct(p);
7899         rcu_read_unlock();
7900
7901         if (likely(p)) {
7902                 if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
7903                         get_params(p, &attr);
7904                 retval = sched_setattr(p, &attr);
7905                 put_task_struct(p);
7906         }
7907
7908         return retval;
7909 }
7910
7911 /**
7912  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
7913  * @pid: the pid in question.
7914  *
7915  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
7916  * code.
7917  */
7918 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
7919 {
7920         struct task_struct *p;
7921         int retval;
7922
7923         if (pid < 0)
7924                 return -EINVAL;
7925
7926         retval = -ESRCH;
7927         rcu_read_lock();
7928         p = find_process_by_pid(pid);
7929         if (p) {
7930                 retval = security_task_getscheduler(p);
7931                 if (!retval)
7932                         retval = p->policy
7933                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
7934         }
7935         rcu_read_unlock();
7936         return retval;
7937 }
7938
7939 /**
7940  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
7941  * @pid: the pid in question.
7942  * @param: structure containing the RT priority.
7943  *
7944  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
7945  * code.
7946  */
7947 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7948 {
7949         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
7950         struct task_struct *p;
7951         int retval;
7952
7953         if (!param || pid < 0)
7954                 return -EINVAL;
7955
7956         rcu_read_lock();
7957         p = find_process_by_pid(pid);
7958         retval = -ESRCH;
7959         if (!p)
7960                 goto out_unlock;
7961
7962         retval = security_task_getscheduler(p);
7963         if (retval)
7964                 goto out_unlock;
7965
7966         if (task_has_rt_policy(p))
7967                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
7968         rcu_read_unlock();
7969
7970         /*
7971          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
7972          */
7973         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
7974
7975         return retval;
7976
7977 out_unlock:
7978         rcu_read_unlock();
7979         return retval;
7980 }
7981
7982 /*
7983  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
7984  * than what user-space knows about) to user-space.
7985  *
7986  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
7987  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
7988  * have the same size.
7989  */
7990 static int
7991 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
7992                         struct sched_attr *kattr,
7993                         unsigned int usize)
7994 {
7995         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
7996
7997         if (!access_ok(uattr, usize))
7998                 return -EFAULT;
7999
8000         /*
8001          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
8002          *
8003          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
8004          *
8005          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
8006          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
8007          *
8008          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
8009          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
8010          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
8011          * which is set to ksize in this case.
8012          */
8013         kattr->size = min(usize, ksize);
8014
8015         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
8016                 return -EFAULT;
8017
8018         return 0;
8019 }
8020
8021 /**
8022  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
8023  * @pid: the pid in question.
8024  * @uattr: structure containing the extended parameters.
8025  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
8026  * @flags: for future extension.
8027  */
8028 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
8029                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
8030 {
8031         struct sched_attr kattr = { };
8032         struct task_struct *p;
8033         int retval;
8034
8035         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
8036             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
8037                 return -EINVAL;
8038
8039         rcu_read_lock();
8040         p = find_process_by_pid(pid);
8041         retval = -ESRCH;
8042         if (!p)
8043                 goto out_unlock;
8044
8045         retval = security_task_getscheduler(p);
8046         if (retval)
8047                 goto out_unlock;
8048
8049         kattr.sched_policy = p->policy;
8050         if (p->sched_reset_on_fork)
8051                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
8052         get_params(p, &kattr);
8053         kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
8054
8055 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
8056         /*
8057          * This could race with another potential updater, but this is fine
8058          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
8059          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
8060          */
8061         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
8062         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
8063 #endif
8064
8065         rcu_read_unlock();
8066
8067         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
8068
8069 out_unlock:
8070         rcu_read_unlock();
8071         return retval;
8072 }
8073
8074 #ifdef CONFIG_SMP
8075 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8076 {
8077         int ret = 0;
8078
8079         /*
8080          * If the task isn't a deadline task or admission control is
8081          * disabled then we don't care about affinity changes.
8082          */
8083         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
8084                 return 0;
8085
8086         /*
8087          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
8088          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
8089          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
8090          * root_domain.
8091          */
8092         rcu_read_lock();
8093         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
8094                 ret = -EBUSY;
8095         rcu_read_unlock();
8096         return ret;
8097 }
8098 #endif
8099
8100 static int
8101 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8102 {
8103         int retval;
8104         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
8105
8106         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
8107                 return -ENOMEM;
8108
8109         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
8110                 retval = -ENOMEM;
8111                 goto out_free_cpus_allowed;
8112         }
8113
8114         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8115         cpumask_and(new_mask, mask, cpus_allowed);
8116
8117         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
8118         if (retval)
8119                 goto out_free_new_mask;
8120 again:
8121         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK | SCA_USER);
8122         if (retval)
8123                 goto out_free_new_mask;
8124
8125         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8126         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
8127                 /*
8128                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
8129                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
8130                  */
8131                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8132                 goto again;
8133         }
8134
8135 out_free_new_mask:
8136         free_cpumask_var(new_mask);
8137 out_free_cpus_allowed:
8138         free_cpumask_var(cpus_allowed);
8139         return retval;
8140 }
8141
8142 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8143 {
8144         struct task_struct *p;
8145         int retval;
8146
8147         rcu_read_lock();
8148
8149         p = find_process_by_pid(pid);
8150         if (!p) {
8151                 rcu_read_unlock();
8152                 return -ESRCH;
8153         }
8154
8155         /* Prevent p going away */
8156         get_task_struct(p);
8157         rcu_read_unlock();
8158
8159         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8160                 retval = -EINVAL;
8161                 goto out_put_task;
8162         }
8163
8164         if (!check_same_owner(p)) {
8165                 rcu_read_lock();
8166                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
8167                         rcu_read_unlock();
8168                         retval = -EPERM;
8169                         goto out_put_task;
8170                 }
8171                 rcu_read_unlock();
8172         }
8173
8174         retval = security_task_setscheduler(p);
8175         if (retval)
8176                 goto out_put_task;
8177
8178         retval = __sched_setaffinity(p, in_mask);
8179 out_put_task:
8180         put_task_struct(p);
8181         return retval;
8182 }
8183
8184 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8185                              struct cpumask *new_mask)
8186 {
8187         if (len < cpumask_size())
8188                 cpumask_clear(new_mask);
8189         else if (len > cpumask_size())
8190                 len = cpumask_size();
8191
8192         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8193 }
8194
8195 /**
8196  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8197  * @pid: pid of the process
8198  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8199  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8200  *
8201  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8202  */
8203 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8204                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8205 {
8206         cpumask_var_t new_mask;
8207         int retval;
8208
8209         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8210                 return -ENOMEM;
8211
8212         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8213         if (retval == 0)
8214                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8215         free_cpumask_var(new_mask);
8216         return retval;
8217 }
8218
8219 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8220 {
8221         struct task_struct *p;
8222         unsigned long flags;
8223         int retval;
8224
8225         rcu_read_lock();
8226
8227         retval = -ESRCH;
8228         p = find_process_by_pid(pid);
8229         if (!p)
8230                 goto out_unlock;
8231
8232         retval = security_task_getscheduler(p);
8233         if (retval)
8234                 goto out_unlock;
8235
8236         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
8237         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8238         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
8239
8240 out_unlock:
8241         rcu_read_unlock();
8242
8243         return retval;
8244 }
8245
8246 /**
8247  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8248  * @pid: pid of the process
8249  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8250  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8251  *
8252  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8253  * error code otherwise.
8254  */
8255 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8256                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8257 {
8258         int ret;
8259         cpumask_var_t mask;
8260
8261         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8262                 return -EINVAL;
8263         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8264                 return -EINVAL;
8265
8266         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8267                 return -ENOMEM;
8268
8269         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8270         if (ret == 0) {
8271                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8272
8273                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
8274                         ret = -EFAULT;
8275                 else
8276                         ret = retlen;
8277         }
8278         free_cpumask_var(mask);
8279
8280         return ret;
8281 }
8282
8283 static void do_sched_yield(void)
8284 {
8285         struct rq_flags rf;
8286         struct rq *rq;
8287
8288         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8289
8290         schedstat_inc(rq->yld_count);
8291         current->sched_class->yield_task(rq);
8292
8293         preempt_disable();
8294         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8295         sched_preempt_enable_no_resched();
8296
8297         schedule();
8298 }
8299
8300 /**
8301  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8302  *
8303  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8304  * other threads running on this CPU then this function will return.
8305  *
8306  * Return: 0.
8307  */
8308 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8309 {
8310         do_sched_yield();
8311         return 0;
8312 }
8313
8314 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8315 int __sched __cond_resched(void)
8316 {
8317         if (should_resched(0)) {
8318                 preempt_schedule_common();
8319                 return 1;
8320         }
8321         /*
8322          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8323          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8324          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8325          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8326          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8327          * processes executing in kernel context might never report an
8328          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8329          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8330          * is in urgent need of one.
8331          */
8332 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8333         rcu_all_qs();
8334 #endif
8335         return 0;
8336 }
8337 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8338 #endif
8339
8340 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8341 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8342 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8343
8344 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8345 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8346 #endif
8347
8348 /*
8349  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8350  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8351  *
8352  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8353  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8354  * spin_unlock(), once by hand).
8355  */
8356 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8357 {
8358         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8359         int ret = 0;
8360
8361         lockdep_assert_held(lock);
8362
8363         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8364                 spin_unlock(lock);
8365                 if (!_cond_resched())
8366                         cpu_relax();
8367                 ret = 1;
8368                 spin_lock(lock);
8369         }
8370         return ret;
8371 }
8372 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8373
8374 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8375 {
8376         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8377         int ret = 0;
8378
8379         lockdep_assert_held_read(lock);
8380
8381         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8382                 read_unlock(lock);
8383                 if (!_cond_resched())
8384                         cpu_relax();
8385                 ret = 1;
8386                 read_lock(lock);
8387         }
8388         return ret;
8389 }
8390 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8391
8392 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8393 {
8394         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8395         int ret = 0;
8396
8397         lockdep_assert_held_write(lock);
8398
8399         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8400                 write_unlock(lock);
8401                 if (!_cond_resched())
8402                         cpu_relax();
8403                 ret = 1;
8404                 write_lock(lock);
8405         }
8406         return ret;
8407 }
8408 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8409
8410 /**
8411  * yield - yield the current processor to other threads.
8412  *
8413  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8414  *
8415  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8416  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8417  * it, it's already broken.
8418  *
8419  * Typical broken usage is:
8420  *
8421  * while (!event)
8422  *      yield();
8423  *
8424  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8425  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8426  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8427  *
8428  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8429  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8430  * If you still want to use yield(), do not!
8431  */
8432 void __sched yield(void)
8433 {
8434         set_current_state(TASK_RUNNING);
8435         do_sched_yield();
8436 }
8437 EXPORT_SYMBOL(yield);
8438
8439 /**
8440  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8441  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8442  * processor it's on.
8443  * @p: target task
8444  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8445  *
8446  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8447  * can't go away on us before we can do any checks.
8448  *
8449  * Return:
8450  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8451  *      false (0) if we failed to boost the target.
8452  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8453  */
8454 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8455 {
8456         struct task_struct *curr = current;
8457         struct rq *rq, *p_rq;
8458         unsigned long flags;
8459         int yielded = 0;
8460
8461         local_irq_save(flags);
8462         rq = this_rq();
8463
8464 again:
8465         p_rq = task_rq(p);
8466         /*
8467          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8468          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8469          */
8470         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
8471                 yielded = -ESRCH;
8472                 goto out_irq;
8473         }
8474
8475         double_rq_lock(rq, p_rq);
8476         if (task_rq(p) != p_rq) {
8477                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
8478                 goto again;
8479         }
8480
8481         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8482                 goto out_unlock;
8483
8484         if (curr->sched_class != p->sched_class)
8485                 goto out_unlock;
8486
8487         if (task_running(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8488                 goto out_unlock;
8489
8490         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8491         if (yielded) {
8492                 schedstat_inc(rq->yld_count);
8493                 /*
8494                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
8495                  * fairness.
8496                  */
8497                 if (preempt && rq != p_rq)
8498                         resched_curr(p_rq);
8499         }
8500
8501 out_unlock:
8502         double_rq_unlock(rq, p_rq);
8503 out_irq:
8504         local_irq_restore(flags);
8505
8506         if (yielded > 0)
8507                 schedule();
8508
8509         return yielded;
8510 }
8511 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
8512
8513 int io_schedule_prepare(void)
8514 {
8515         int old_iowait = current->in_iowait;
8516
8517         current->in_iowait = 1;
8518         blk_schedule_flush_plug(current);
8519
8520         return old_iowait;
8521 }
8522
8523 void io_schedule_finish(int token)
8524 {
8525         current->in_iowait = token;
8526 }
8527
8528 /*
8529  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
8530  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
8531  */
8532 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
8533 {
8534         int token;
8535         long ret;
8536
8537         token = io_schedule_prepare();
8538         ret = schedule_timeout(timeout);
8539         io_schedule_finish(token);
8540
8541         return ret;
8542 }
8543 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
8544
8545 void __sched io_schedule(void)
8546 {
8547         int token;
8548
8549         token = io_schedule_prepare();
8550         schedule();
8551         io_schedule_finish(token);
8552 }
8553 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
8554
8555 /**
8556  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
8557  * @policy: scheduling class.
8558  *
8559  * Return: On success, this syscall returns the maximum
8560  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8561  * On failure, a negative error code is returned.
8562  */
8563 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
8564 {
8565         int ret = -EINVAL;
8566
8567         switch (policy) {
8568         case SCHED_FIFO:
8569         case SCHED_RR:
8570                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
8571                 break;
8572         case SCHED_DEADLINE:
8573         case SCHED_NORMAL:
8574         case SCHED_BATCH:
8575         case SCHED_IDLE:
8576                 ret = 0;
8577                 break;
8578         }
8579         return ret;
8580 }
8581
8582 /**
8583  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
8584  * @policy: scheduling class.
8585  *
8586  * Return: On success, this syscall returns the minimum
8587  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8588  * On failure, a negative error code is returned.
8589  */
8590 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
8591 {
8592         int ret = -EINVAL;
8593
8594         switch (policy) {
8595         case SCHED_FIFO:
8596         case SCHED_RR:
8597                 ret = 1;
8598                 break;
8599         case SCHED_DEADLINE:
8600         case SCHED_NORMAL:
8601         case SCHED_BATCH:
8602         case SCHED_IDLE:
8603                 ret = 0;
8604         }
8605         return ret;
8606 }
8607
8608 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
8609 {
8610         struct task_struct *p;
8611         unsigned int time_slice;
8612         struct rq_flags rf;
8613         struct rq *rq;
8614         int retval;
8615
8616         if (pid < 0)
8617                 return -EINVAL;
8618
8619         retval = -ESRCH;
8620         rcu_read_lock();
8621         p = find_process_by_pid(pid);
8622         if (!p)
8623                 goto out_unlock;
8624
8625         retval = security_task_getscheduler(p);
8626         if (retval)
8627                 goto out_unlock;
8628
8629         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8630         time_slice = 0;
8631         if (p->sched_class->get_rr_interval)
8632                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
8633         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8634
8635         rcu_read_unlock();
8636         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
8637         return 0;
8638
8639 out_unlock:
8640         rcu_read_unlock();
8641         return retval;
8642 }
8643
8644 /**
8645  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
8646  * @pid: pid of the process.
8647  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
8648  *
8649  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
8650  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
8651  *
8652  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
8653  * an error code.
8654  */
8655 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
8656                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
8657 {
8658         struct timespec64 t;
8659         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8660
8661         if (retval == 0)
8662                 retval = put_timespec64(&t, interval);
8663
8664         return retval;
8665 }
8666
8667 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
8668 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
8669                 struct old_timespec32 __user *, interval)
8670 {
8671         struct timespec64 t;
8672         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8673
8674         if (retval == 0)
8675                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
8676         return retval;
8677 }
8678 #endif
8679
8680 void sched_show_task(struct task_struct *p)
8681 {
8682         unsigned long free = 0;
8683         int ppid;
8684
8685         if (!try_get_task_stack(p))
8686                 return;
8687
8688         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
8689
8690         if (task_is_running(p))
8691                 pr_cont("  running task    ");
8692 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
8693         free = stack_not_used(p);
8694 #endif
8695         ppid = 0;
8696         rcu_read_lock();
8697         if (pid_alive(p))
8698                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
8699         rcu_read_unlock();
8700         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
8701                 free, task_pid_nr(p), ppid,
8702                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
8703
8704         print_worker_info(KERN_INFO, p);
8705         print_stop_info(KERN_INFO, p);
8706         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
8707         put_task_stack(p);
8708 }
8709 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
8710
8711 static inline bool
8712 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
8713 {
8714         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
8715
8716         /* no filter, everything matches */
8717         if (!state_filter)
8718                 return true;
8719
8720         /* filter, but doesn't match */
8721         if (!(state & state_filter))
8722                 return false;
8723
8724         /*
8725          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
8726          * TASK_KILLABLE).
8727          */
8728         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && state == TASK_IDLE)
8729                 return false;
8730
8731         return true;
8732 }
8733
8734
8735 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
8736 {
8737         struct task_struct *g, *p;
8738
8739         rcu_read_lock();
8740         for_each_process_thread(g, p) {
8741                 /*
8742                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
8743                  * console might take a lot of time:
8744                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
8745                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
8746                  * an IPI.
8747                  */
8748                 touch_nmi_watchdog();
8749                 touch_all_softlockup_watchdogs();
8750                 if (state_filter_match(state_filter, p))
8751                         sched_show_task(p);
8752         }
8753
8754 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8755         if (!state_filter)
8756                 sysrq_sched_debug_show();
8757 #endif
8758         rcu_read_unlock();
8759         /*
8760          * Only show locks if all tasks are dumped:
8761          */
8762         if (!state_filter)
8763                 debug_show_all_locks();
8764 }
8765
8766 /**
8767  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
8768  * @idle: task in question
8769  * @cpu: CPU the idle task belongs to
8770  *
8771  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
8772  * flag, to make booting more robust.
8773  */
8774 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
8775 {
8776         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8777         unsigned long flags;
8778
8779         __sched_fork(0, idle);
8780
8781         /*
8782          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
8783          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
8784          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
8785          * kthreads.
8786          */
8787         set_kthread_struct(idle);
8788
8789         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
8790         raw_spin_rq_lock(rq);
8791
8792         idle->__state = TASK_RUNNING;
8793         idle->se.exec_start = sched_clock();
8794         /*
8795          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
8796          * look like a proper per-CPU kthread.
8797          */
8798         idle->flags |= PF_IDLE | PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
8799         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
8800
8801 #ifdef CONFIG_SMP
8802         /*
8803          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
8804          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
8805          *
8806          * And since this is boot we can forgo the serialization.
8807          */
8808         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
8809 #endif
8810         /*
8811          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
8812          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
8813          * lockdep check in task_group() will fail.
8814          *
8815          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
8816          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
8817          *
8818          * Silence PROVE_RCU
8819          */
8820         rcu_read_lock();
8821         __set_task_cpu(idle, cpu);
8822         rcu_read_unlock();
8823
8824         rq->idle = idle;
8825         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
8826         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
8827 #ifdef CONFIG_SMP
8828         idle->on_cpu = 1;
8829 #endif
8830         raw_spin_rq_unlock(rq);
8831         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
8832
8833         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
8834         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
8835 #ifdef CONFIG_HAVE_PREEMPT_LAZY
8836         task_thread_info(idle)->preempt_lazy_count = 0;
8837 #endif
8838         /*
8839          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
8840          */
8841         idle->sched_class = &idle_sched_class;
8842         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
8843         vtime_init_idle(idle, cpu);
8844 #ifdef CONFIG_SMP
8845         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
8846 #endif
8847 }
8848
8849 #ifdef CONFIG_SMP
8850
8851 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
8852                               const struct cpumask *trial)
8853 {
8854         int ret = 1;
8855
8856         if (!cpumask_weight(cur))
8857                 return ret;
8858
8859         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
8860
8861         return ret;
8862 }
8863
8864 int task_can_attach(struct task_struct *p,
8865                     const struct cpumask *cs_effective_cpus)
8866 {
8867         int ret = 0;
8868
8869         /*
8870          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
8871          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
8872          * affinity and isolating such threads by their set of
8873          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
8874          * applicable for such threads.  This prevents checking for
8875          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
8876          * before cpus_mask may be changed.
8877          */
8878         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8879                 ret = -EINVAL;
8880                 goto out;
8881         }
8882
8883         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
8884                                               cs_effective_cpus)) {
8885                 int cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs_effective_cpus);
8886
8887                 if (unlikely(cpu >= nr_cpu_ids))
8888                         return -EINVAL;
8889                 ret = dl_cpu_busy(cpu, p);
8890         }
8891
8892 out:
8893         return ret;
8894 }
8895
8896 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
8897
8898 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
8899 /* Migrate current task p to target_cpu */
8900 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
8901 {
8902         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
8903         int curr_cpu = task_cpu(p);
8904
8905         if (curr_cpu == target_cpu)
8906                 return 0;
8907
8908         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
8909                 return -EINVAL;
8910
8911         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
8912
8913         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
8914         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
8915 }
8916
8917 /*
8918  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
8919  * tasks on the runqueues
8920  */
8921 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
8922 {
8923         bool queued, running;
8924         struct rq_flags rf;
8925         struct rq *rq;
8926
8927         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8928         queued = task_on_rq_queued(p);
8929         running = task_current(rq, p);
8930
8931         if (queued)
8932                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
8933         if (running)
8934                 put_prev_task(rq, p);
8935
8936         p->numa_preferred_nid = nid;
8937
8938         if (queued)
8939                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
8940         if (running)
8941                 set_next_task(rq, p);
8942         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8943 }
8944 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
8945
8946 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8947 /*
8948  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
8949  * offline.
8950  */
8951 void idle_task_exit(void)
8952 {
8953         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
8954
8955         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
8956         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
8957
8958         if (mm != &init_mm) {
8959                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
8960                 finish_arch_post_lock_switch();
8961         }
8962
8963         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
8964 }
8965
8966 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
8967 {
8968         struct task_struct *p = arg;
8969         struct rq *rq = this_rq();
8970         struct rq_flags rf;
8971         int cpu;
8972
8973         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
8974         rq_lock(rq, &rf);
8975
8976         update_rq_clock(rq);
8977
8978         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
8979                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
8980                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
8981         }
8982
8983         rq_unlock(rq, &rf);
8984         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
8985
8986         put_task_struct(p);
8987
8988         return 0;
8989 }
8990
8991 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
8992
8993 /*
8994  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
8995  *
8996  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
8997  * effective when the hotplug motion is down.
8998  */
8999 static void balance_push(struct rq *rq)
9000 {
9001         struct task_struct *push_task = rq->curr;
9002
9003         lockdep_assert_rq_held(rq);
9004
9005         /*
9006          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
9007          */
9008         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9009
9010         /*
9011          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
9012          * CPU.
9013          */
9014         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
9015                 return;
9016
9017         /*
9018          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
9019          * required to complete the hotplug process.
9020          */
9021         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
9022             is_migration_disabled(push_task)) {
9023
9024                 /*
9025                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
9026                  * up the hotplug control thread which might wait for the
9027                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
9028                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
9029                  * and can't obviously be running in parallel.
9030                  *
9031                  * On RT kernels this also has to check whether there are
9032                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
9033                  * need to leave the migrate disabled section first.
9034                  */
9035                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
9036                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
9037                         raw_spin_rq_unlock(rq);
9038                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
9039                         raw_spin_rq_lock(rq);
9040                 }
9041                 return;
9042         }
9043
9044         get_task_struct(push_task);
9045         /*
9046          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
9047          * Both preemption and IRQs are still disabled.
9048          */
9049         raw_spin_rq_unlock(rq);
9050         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
9051                             this_cpu_ptr(&push_work));
9052         /*
9053          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
9054          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
9055          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
9056          */
9057         raw_spin_rq_lock(rq);
9058 }
9059
9060 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
9061 {
9062         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9063         struct rq_flags rf;
9064
9065         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9066         if (on) {
9067                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
9068                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9069         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
9070                 rq->balance_callback = NULL;
9071         }
9072         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9073 }
9074
9075 /*
9076  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
9077  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
9078  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
9079  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
9080  */
9081 static void balance_hotplug_wait(void)
9082 {
9083         struct rq *rq = this_rq();
9084
9085         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
9086                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
9087                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9088 }
9089
9090 #else
9091
9092 static inline void balance_push(struct rq *rq)
9093 {
9094 }
9095
9096 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
9097 {
9098 }
9099
9100 static inline void balance_hotplug_wait(void)
9101 {
9102 }
9103
9104 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
9105
9106 void set_rq_online(struct rq *rq)
9107 {
9108         if (!rq->online) {
9109                 const struct sched_class *class;
9110
9111                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9112                 rq->online = 1;
9113
9114                 for_each_class(class) {
9115                         if (class->rq_online)
9116                                 class->rq_online(rq);
9117                 }
9118         }
9119 }
9120
9121 void set_rq_offline(struct rq *rq)
9122 {
9123         if (rq->online) {
9124                 const struct sched_class *class;
9125
9126                 for_each_class(class) {
9127                         if (class->rq_offline)
9128                                 class->rq_offline(rq);
9129                 }
9130
9131                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9132                 rq->online = 0;
9133         }
9134 }
9135
9136 /*
9137  * used to mark begin/end of suspend/resume:
9138  */
9139 static int num_cpus_frozen;
9140
9141 /*
9142  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
9143  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
9144  * around partition_sched_domains().
9145  *
9146  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
9147  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
9148  */
9149 static void cpuset_cpu_active(void)
9150 {
9151         if (cpuhp_tasks_frozen) {
9152                 /*
9153                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
9154                  * resume sequence. As long as this is not the last online
9155                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
9156                  * domain, ignoring cpusets.
9157                  */
9158                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9159                 if (--num_cpus_frozen)
9160                         return;
9161                 /*
9162                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9163                  * restore the original sched domains by considering the
9164                  * cpuset configurations.
9165                  */
9166                 cpuset_force_rebuild();
9167         }
9168         cpuset_update_active_cpus();
9169 }
9170
9171 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9172 {
9173         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9174                 int ret = dl_cpu_busy(cpu, NULL);
9175
9176                 if (ret)
9177                         return ret;
9178                 cpuset_update_active_cpus();
9179         } else {
9180                 num_cpus_frozen++;
9181                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9182         }
9183         return 0;
9184 }
9185
9186 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9187 {
9188         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9189         struct rq_flags rf;
9190
9191         /*
9192          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9193          * regular tasks.
9194          */
9195         balance_push_set(cpu, false);
9196
9197 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9198         /*
9199          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9200          */
9201         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9202                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9203 #endif
9204         set_cpu_active(cpu, true);
9205
9206         if (sched_smp_initialized) {
9207                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9208                 cpuset_cpu_active();
9209         }
9210
9211         /*
9212          * Put the rq online, if not already. This happens:
9213          *
9214          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9215          *    after all CPUs have been brought up.
9216          *
9217          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9218          *    domains.
9219          */
9220         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9221         if (rq->rd) {
9222                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9223                 set_rq_online(rq);
9224         }
9225         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9226
9227         return 0;
9228 }
9229
9230 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9231 {
9232         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9233         struct rq_flags rf;
9234         int ret;
9235
9236         /*
9237          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9238          * load balancing when not active
9239          */
9240         nohz_balance_exit_idle(rq);
9241
9242         set_cpu_active(cpu, false);
9243
9244         /*
9245          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9246          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9247          * push those tasks away until this gets cleared, see
9248          * sched_cpu_dying().
9249          */
9250         balance_push_set(cpu, true);
9251
9252         /*
9253          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9254          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9255          * all new such users will observe it.
9256          *
9257          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9258          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9259          *
9260          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9261          */
9262         synchronize_rcu();
9263
9264         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9265         if (rq->rd) {
9266                 update_rq_clock(rq);
9267                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9268                 set_rq_offline(rq);
9269         }
9270         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9271
9272 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9273         /*
9274          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9275          */
9276         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9277                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9278
9279         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9280 #endif
9281
9282         if (!sched_smp_initialized)
9283                 return 0;
9284
9285         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9286         if (ret) {
9287                 balance_push_set(cpu, false);
9288                 set_cpu_active(cpu, true);
9289                 return ret;
9290         }
9291         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9292         return 0;
9293 }
9294
9295 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9296 {
9297         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9298
9299         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9300         update_max_interval();
9301 }
9302
9303 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9304 {
9305         sched_core_cpu_starting(cpu);
9306         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9307         sched_tick_start(cpu);
9308         return 0;
9309 }
9310
9311 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9312
9313 /*
9314  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9315  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9316  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9317  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9318  * any of those which might be on the way out are gone.
9319  *
9320  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9321  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9322  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9323  */
9324 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9325 {
9326         balance_hotplug_wait();
9327         return 0;
9328 }
9329
9330 /*
9331  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9332  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9333  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9334  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9335  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9336  *
9337  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9338  */
9339 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9340 {
9341         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9342
9343         if (delta)
9344                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9345 }
9346
9347 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9348 {
9349         struct task_struct *g, *p;
9350         int cpu = cpu_of(rq);
9351
9352         lockdep_assert_rq_held(rq);
9353
9354         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9355         for_each_process_thread(g, p) {
9356                 if (task_cpu(p) != cpu)
9357                         continue;
9358
9359                 if (!task_on_rq_queued(p))
9360                         continue;
9361
9362                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9363         }
9364 }
9365
9366 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9367 {
9368         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9369         struct rq_flags rf;
9370
9371         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9372         sched_tick_stop(cpu);
9373
9374         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9375         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9376                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9377                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9378         }
9379         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9380
9381         calc_load_migrate(rq);
9382         update_max_interval();
9383         hrtick_clear(rq);
9384         sched_core_cpu_dying(cpu);
9385         return 0;
9386 }
9387 #endif
9388
9389 void __init sched_init_smp(void)
9390 {
9391         sched_init_numa();
9392
9393         /*
9394          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9395          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9396          * happen.
9397          */
9398         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9399         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9400         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9401
9402         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9403         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN)) < 0)
9404                 BUG();
9405         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9406         sched_init_granularity();
9407
9408         init_sched_rt_class();
9409         init_sched_dl_class();
9410
9411         sched_smp_initialized = true;
9412 }
9413
9414 static int __init migration_init(void)
9415 {
9416         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9417         return 0;
9418 }
9419 early_initcall(migration_init);
9420
9421 #else
9422 void __init sched_init_smp(void)
9423 {
9424         sched_init_granularity();
9425 }
9426 #endif /* CONFIG_SMP */
9427
9428 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9429 {
9430         return in_lock_functions(addr) ||
9431                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9432                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9433 }
9434
9435 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9436 /*
9437  * Default task group.
9438  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9439  */
9440 struct task_group root_task_group;
9441 LIST_HEAD(task_groups);
9442
9443 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9444 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
9445 #endif
9446
9447 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
9448 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
9449
9450 void __init sched_init(void)
9451 {
9452         unsigned long ptr = 0;
9453         int i;
9454
9455         /* Make sure the linker didn't screw up */
9456         BUG_ON(&idle_sched_class + 1 != &fair_sched_class ||
9457                &fair_sched_class + 1 != &rt_sched_class ||
9458                &rt_sched_class + 1   != &dl_sched_class);
9459 #ifdef CONFIG_SMP
9460         BUG_ON(&dl_sched_class + 1 != &stop_sched_class);
9461 #endif
9462
9463         wait_bit_init();
9464
9465 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9466         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9467 #endif
9468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9469         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9470 #endif
9471         if (ptr) {
9472                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9473
9474 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9475                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9476                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9477
9478                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9479                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9480
9481                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9482                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
9483 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9484 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9485                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9486                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9487
9488                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9489                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9490
9491 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9492         }
9493 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9494         for_each_possible_cpu(i) {
9495                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
9496                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9497                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
9498                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9499         }
9500 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9501
9502         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9503         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9504
9505 #ifdef CONFIG_SMP
9506         init_defrootdomain();
9507 #endif
9508
9509 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9510         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9511                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9512 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9513
9514 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9515         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9516
9517         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9518         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9519         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9520         autogroup_init(&init_task);
9521 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9522
9523         for_each_possible_cpu(i) {
9524                 struct rq *rq;
9525
9526                 rq = cpu_rq(i);
9527                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9528                 rq->nr_running = 0;
9529                 rq->calc_load_active = 0;
9530                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9531                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9532                 init_rt_rq(&rq->rt);
9533                 init_dl_rq(&rq->dl);
9534 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9535                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9536                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9537                 /*
9538                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
9539                  *
9540                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9541                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
9542                  * system CPU resource is divided among the tasks of
9543                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9544                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9545                  * (se->load.weight).
9546                  *
9547                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
9548                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9549                  * then A0's share of the CPU resource is:
9550                  *
9551                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9552                  *
9553                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
9554                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
9555                  */
9556                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
9557 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9558
9559                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9560 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9561                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
9562 #endif
9563 #ifdef CONFIG_SMP
9564                 rq->sd = NULL;
9565                 rq->rd = NULL;
9566                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
9567                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9568                 rq->active_balance = 0;
9569                 rq->next_balance = jiffies;
9570                 rq->push_cpu = 0;
9571                 rq->cpu = i;
9572                 rq->online = 0;
9573                 rq->idle_stamp = 0;
9574                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9575                 rq->wake_stamp = jiffies;
9576                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
9577                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
9578
9579                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
9580
9581                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9582 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
9583                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
9584                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
9585
9586                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
9587 #endif
9588 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9589                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
9590 #endif
9591 #endif /* CONFIG_SMP */
9592                 hrtick_rq_init(rq);
9593                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9594
9595 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
9596                 rq->core = rq;
9597                 rq->core_pick = NULL;
9598                 rq->core_enabled = 0;
9599                 rq->core_tree = RB_ROOT;
9600                 rq->core_forceidle = false;
9601
9602                 rq->core_cookie = 0UL;
9603 #endif
9604         }
9605
9606         set_load_weight(&init_task, false);
9607
9608         /*
9609          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9610          */
9611         mmgrab(&init_mm);
9612         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9613
9614         /*
9615          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9616          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9617          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9618          * when this runqueue becomes "idle".
9619          */
9620         init_idle(current, smp_processor_id());
9621
9622         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9623
9624 #ifdef CONFIG_SMP
9625         idle_thread_set_boot_cpu();
9626         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
9627 #endif
9628         init_sched_fair_class();
9629
9630         psi_init();
9631
9632         init_uclamp();
9633
9634         scheduler_running = 1;
9635 }
9636
9637 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
9638
9639 void __might_sleep(const char *file, int line)
9640 {
9641         unsigned int state = get_current_state();
9642         /*
9643          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
9644          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
9645          * otherwise we will destroy state.
9646          */
9647         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
9648                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
9649                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
9650                         (void *)current->task_state_change,
9651                         (void *)current->task_state_change);
9652
9653         __might_resched(file, line, 0);
9654 }
9655 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9656
9657 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
9658 {
9659         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
9660                 return;
9661
9662         if (preempt_count() == preempt_offset)
9663                 return;
9664
9665         pr_err("Preemption disabled at:");
9666         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
9667 }
9668
9669 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
9670 {
9671         unsigned int nested = preempt_count();
9672
9673         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
9674
9675         return nested == offsets;
9676 }
9677
9678 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
9679 {
9680         /* Ratelimiting timestamp: */
9681         static unsigned long prev_jiffy;
9682
9683         unsigned long preempt_disable_ip;
9684
9685         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
9686         rcu_sleep_check();
9687
9688         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
9689              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
9690             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
9691             oops_in_progress)
9692                 return;
9693
9694         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9695                 return;
9696         prev_jiffy = jiffies;
9697
9698         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
9699         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
9700
9701         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9702                file, line);
9703         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
9704                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
9705                current->pid, current->comm);
9706         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
9707                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
9708
9709         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
9710                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
9711                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
9712         }
9713
9714         if (task_stack_end_corrupted(current))
9715                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
9716
9717         debug_show_held_locks(current);
9718         if (irqs_disabled())
9719                 print_irqtrace_events(current);
9720
9721         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
9722                                  preempt_disable_ip);
9723
9724         dump_stack();
9725         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9726 }
9727 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
9728
9729 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9730 {
9731         static unsigned long prev_jiffy;
9732
9733         if (irqs_disabled())
9734                 return;
9735
9736         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9737                 return;
9738
9739         if (preempt_count() > preempt_offset)
9740                 return;
9741
9742         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9743                 return;
9744         prev_jiffy = jiffies;
9745
9746         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
9747         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9748                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9749                         current->pid, current->comm);
9750
9751         debug_show_held_locks(current);
9752         dump_stack();
9753         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9754 }
9755 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
9756
9757 #ifdef CONFIG_SMP
9758 void __cant_migrate(const char *file, int line)
9759 {
9760         static unsigned long prev_jiffy;
9761
9762         if (irqs_disabled())
9763                 return;
9764
9765         if (is_migration_disabled(current))
9766                 return;
9767
9768         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9769                 return;
9770
9771         if (preempt_count() > 0)
9772                 return;
9773
9774         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9775                 return;
9776         prev_jiffy = jiffies;
9777
9778         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
9779         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
9780                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
9781                current->pid, current->comm);
9782
9783         debug_show_held_locks(current);
9784         dump_stack();
9785         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9786 }
9787 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
9788 #endif
9789 #endif
9790
9791 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9792 void normalize_rt_tasks(void)
9793 {
9794         struct task_struct *g, *p;
9795         struct sched_attr attr = {
9796                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
9797         };
9798
9799         read_lock(&tasklist_lock);
9800         for_each_process_thread(g, p) {
9801                 /*
9802                  * Only normalize user tasks:
9803                  */
9804                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
9805                         continue;
9806
9807                 p->se.exec_start = 0;
9808                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
9809                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
9810                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
9811
9812                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
9813                         /*
9814                          * Renice negative nice level userspace
9815                          * tasks back to 0:
9816                          */
9817                         if (task_nice(p) < 0)
9818                                 set_user_nice(p, 0);
9819                         continue;
9820                 }
9821
9822                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
9823         }
9824         read_unlock(&tasklist_lock);
9825 }
9826
9827 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9828
9829 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
9830 /*
9831  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
9832  *
9833  * They can only be called when the whole system has been
9834  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9835  * activity can take place. Using them for anything else would
9836  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9837  * under any other configuration.
9838  */
9839
9840 /**
9841  * curr_task - return the current task for a given CPU.
9842  * @cpu: the processor in question.
9843  *
9844  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9845  *
9846  * Return: The current task for @cpu.
9847  */
9848 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9849 {
9850         return cpu_curr(cpu);
9851 }
9852
9853 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
9854
9855 #ifdef CONFIG_IA64
9856 /**
9857  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
9858  * @cpu: the processor in question.
9859  * @p: the task pointer to set.
9860  *
9861  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9862  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9863  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
9864  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9865  * and caller must save the original value of the current task (see
9866  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9867  * re-starting the system.
9868  *
9869  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9870  */
9871 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9872 {
9873         cpu_curr(cpu) = p;
9874 }
9875
9876 #endif
9877
9878 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9879 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
9880 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
9881
9882 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
9883                                             struct task_group *parent)
9884 {
9885 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9886         enum uclamp_id clamp_id;
9887
9888         for_each_clamp_id(clamp_id) {
9889                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
9890                               uclamp_none(clamp_id), false);
9891                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
9892         }
9893 #endif
9894 }
9895
9896 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
9897 {
9898         free_fair_sched_group(tg);
9899         free_rt_sched_group(tg);
9900         autogroup_free(tg);
9901         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
9902 }
9903
9904 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
9905 {
9906         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
9907 }
9908
9909 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
9910 {
9911         unregister_fair_sched_group(tg);
9912         unregister_rt_sched_group(tg);
9913         /*
9914          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
9915          * print_cfs_stats() might run concurrently.
9916          */
9917         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
9918 }
9919
9920 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9921 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9922 {
9923         struct task_group *tg;
9924
9925         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
9926         if (!tg)
9927                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9928
9929         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9930                 goto err;
9931
9932         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9933                 goto err;
9934
9935         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
9936
9937         return tg;
9938
9939 err:
9940         sched_free_group(tg);
9941         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9942 }
9943
9944 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9945 {
9946         unsigned long flags;
9947
9948         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9949         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9950
9951         /* Root should already exist: */
9952         WARN_ON(!parent);
9953
9954         tg->parent = parent;
9955         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9956         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9957         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9958
9959         online_fair_sched_group(tg);
9960 }
9961
9962 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9963 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9964 {
9965         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
9966         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9967 }
9968
9969 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9970 {
9971         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
9972         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
9973 }
9974
9975 void sched_release_group(struct task_group *tg)
9976 {
9977         unsigned long flags;
9978
9979         /*
9980          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
9981          * sched_cfs_period_timer()).
9982          *
9983          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
9984          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
9985          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
9986          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
9987          *
9988          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
9989          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
9990          * current RCU grace period has expired.
9991          */
9992         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9993         list_del_rcu(&tg->list);
9994         list_del_rcu(&tg->siblings);
9995         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9996 }
9997
9998 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
9999 {
10000         struct task_group *tg;
10001
10002         /*
10003          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
10004          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
10005          * to prevent lockdep warnings.
10006          */
10007         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
10008                           struct task_group, css);
10009         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
10010         tsk->sched_task_group = tg;
10011
10012 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10013         if (tsk->sched_class->task_change_group)
10014                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
10015         else
10016 #endif
10017                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10018 }
10019
10020 /*
10021  * Change task's runqueue when it moves between groups.
10022  *
10023  * The caller of this function should have put the task in its new group by
10024  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
10025  * its new group.
10026  */
10027 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10028 {
10029         int queued, running, queue_flags =
10030                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
10031         struct rq_flags rf;
10032         struct rq *rq;
10033
10034         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
10035         update_rq_clock(rq);
10036
10037         running = task_current(rq, tsk);
10038         queued = task_on_rq_queued(tsk);
10039
10040         if (queued)
10041                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
10042         if (running)
10043                 put_prev_task(rq, tsk);
10044
10045         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
10046
10047         if (queued)
10048                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
10049         if (running) {
10050                 set_next_task(rq, tsk);
10051                 /*
10052                  * After changing group, the running task may have joined a
10053                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
10054                  * resched to make sure that task can still run.
10055                  */
10056                 resched_curr(rq);
10057         }
10058
10059         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
10060 }
10061
10062 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
10063 {
10064         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
10065 }
10066
10067 static struct cgroup_subsys_state *
10068 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
10069 {
10070         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
10071         struct task_group *tg;
10072
10073         if (!parent) {
10074                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10075                 return &root_task_group.css;
10076         }
10077
10078         tg = sched_create_group(parent);
10079         if (IS_ERR(tg))
10080                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10081
10082         return &tg->css;
10083 }
10084
10085 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
10086 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
10087 {
10088         struct task_group *tg = css_tg(css);
10089         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
10090
10091         if (parent)
10092                 sched_online_group(tg, parent);
10093
10094 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10095         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
10096         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10097         rcu_read_lock();
10098         cpu_util_update_eff(css);
10099         rcu_read_unlock();
10100         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10101 #endif
10102
10103         return 0;
10104 }
10105
10106 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
10107 {
10108         struct task_group *tg = css_tg(css);
10109
10110         sched_release_group(tg);
10111 }
10112
10113 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
10114 {
10115         struct task_group *tg = css_tg(css);
10116
10117         /*
10118          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
10119          */
10120         sched_unregister_group(tg);
10121 }
10122
10123 /*
10124  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
10125  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
10126  */
10127 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
10128 {
10129         struct rq_flags rf;
10130         struct rq *rq;
10131
10132         rq = task_rq_lock(task, &rf);
10133
10134         update_rq_clock(rq);
10135         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
10136
10137         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
10138 }
10139
10140 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10141 {
10142         struct task_struct *task;
10143         struct cgroup_subsys_state *css;
10144         int ret = 0;
10145
10146         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10147 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10148                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10149                         return -EINVAL;
10150 #endif
10151                 /*
10152                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
10153                  * running, we're sure to observe its full state.
10154                  */
10155                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
10156                 /*
10157                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
10158                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
10159                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
10160                  */
10161                 if (READ_ONCE(task->__state) == TASK_NEW)
10162                         ret = -EINVAL;
10163                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
10164
10165                 if (ret)
10166                         break;
10167         }
10168         return ret;
10169 }
10170
10171 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10172 {
10173         struct task_struct *task;
10174         struct cgroup_subsys_state *css;
10175
10176         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10177                 sched_move_task(task);
10178 }
10179
10180 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10181 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10182 {
10183         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10184         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10185         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10186         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10187         enum uclamp_id clamp_id;
10188         unsigned int clamps;
10189
10190         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10191         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10192
10193         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10194                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10195                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10196
10197                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10198                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10199                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10200                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10201                         if (uc_parent &&
10202                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10203                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10204                         }
10205                 }
10206                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10207                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10208
10209                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10210                 clamps = 0x0;
10211                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10212                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10213                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10214                                 continue;
10215                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10216                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10217                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10218                 }
10219                 if (!clamps) {
10220                         css = css_rightmost_descendant(css);
10221                         continue;
10222                 }
10223
10224                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10225                 uclamp_update_active_tasks(css);
10226         }
10227 }
10228
10229 /*
10230  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10231  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10232  * character constant, use two levels of macros.
10233  */
10234 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10235 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10236
10237 struct uclamp_request {
10238 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10239 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10240         s64 percent;
10241         u64 util;
10242         int ret;
10243 };
10244
10245 static inline struct uclamp_request
10246 capacity_from_percent(char *buf)
10247 {
10248         struct uclamp_request req = {
10249                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10250                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10251                 .ret = 0,
10252         };
10253
10254         buf = strim(buf);
10255         if (strcmp(buf, "max")) {
10256                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10257                                              &req.percent);
10258                 if (req.ret)
10259                         return req;
10260                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10261                         req.ret = -ERANGE;
10262                         return req;
10263                 }
10264
10265                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10266                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10267         }
10268
10269         return req;
10270 }
10271
10272 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10273                                 size_t nbytes, loff_t off,
10274                                 enum uclamp_id clamp_id)
10275 {
10276         struct uclamp_request req;
10277         struct task_group *tg;
10278
10279         req = capacity_from_percent(buf);
10280         if (req.ret)
10281                 return req.ret;
10282
10283         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10284
10285         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10286         rcu_read_lock();
10287
10288         tg = css_tg(of_css(of));
10289         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10290                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10291
10292         /*
10293          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10294          * exact requested value
10295          */
10296         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10297
10298         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10299         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10300
10301         rcu_read_unlock();
10302         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10303
10304         return nbytes;
10305 }
10306
10307 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10308                                     char *buf, size_t nbytes,
10309                                     loff_t off)
10310 {
10311         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10312 }
10313
10314 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10315                                     char *buf, size_t nbytes,
10316                                     loff_t off)
10317 {
10318         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10319 }
10320
10321 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10322                                     enum uclamp_id clamp_id)
10323 {
10324         struct task_group *tg;
10325         u64 util_clamp;
10326         u64 percent;
10327         u32 rem;
10328
10329         rcu_read_lock();
10330         tg = css_tg(seq_css(sf));
10331         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10332         rcu_read_unlock();
10333
10334         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10335                 seq_puts(sf, "max\n");
10336                 return;
10337         }
10338
10339         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10340         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10341         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10342 }
10343
10344 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10345 {
10346         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10347         return 0;
10348 }
10349
10350 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10351 {
10352         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10353         return 0;
10354 }
10355 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10356
10357 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10358 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10359                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10360 {
10361         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10362                 shareval = MAX_SHARES;
10363         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10364 }
10365
10366 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10367                                struct cftype *cft)
10368 {
10369         struct task_group *tg = css_tg(css);
10370
10371         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10372 }
10373
10374 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10375 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10376
10377 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10378 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10379 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10380 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10381
10382 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10383
10384 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10385                                 u64 burst)
10386 {
10387         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10388         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10389
10390         if (tg == &root_task_group)
10391                 return -EINVAL;
10392
10393         /*
10394          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10395          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10396          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10397          */
10398         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10399                 return -EINVAL;
10400
10401         /*
10402          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10403          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10404          * feasibility.
10405          */
10406         if (period > max_cfs_quota_period)
10407                 return -EINVAL;
10408
10409         /*
10410          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10411          */
10412         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10413                 return -EINVAL;
10414
10415         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10416                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10417                 return -EINVAL;
10418
10419         /*
10420          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10421          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10422          */
10423         cpus_read_lock();
10424         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
10425         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10426         if (ret)
10427                 goto out_unlock;
10428
10429         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10430         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10431         /*
10432          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10433          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10434          */
10435         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10436                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10437         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
10438         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10439         cfs_b->quota = quota;
10440         cfs_b->burst = burst;
10441
10442         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10443
10444         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
10445         if (runtime_enabled)
10446                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10447
10448         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
10449
10450         for_each_online_cpu(i) {
10451                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10452                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10453                 struct rq_flags rf;
10454
10455                 rq_lock_irq(rq, &rf);
10456                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10457                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10458
10459                 if (cfs_rq->throttled)
10460                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10461                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
10462         }
10463         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10464                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10465 out_unlock:
10466         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
10467         cpus_read_unlock();
10468
10469         return ret;
10470 }
10471
10472 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10473 {
10474         u64 quota, period, burst;
10475
10476         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10477         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10478         if (cfs_quota_us < 0)
10479                 quota = RUNTIME_INF;
10480         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10481                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10482         else
10483                 return -EINVAL;
10484
10485         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10486 }
10487
10488 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10489 {
10490         u64 quota_us;
10491
10492         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10493                 return -1;
10494
10495         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10496         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10497
10498         return quota_us;
10499 }
10500
10501 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10502 {
10503         u64 quota, period, burst;
10504
10505         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10506                 return -EINVAL;
10507
10508         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10509         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10510         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10511
10512         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10513 }
10514
10515 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10516 {
10517         u64 cfs_period_us;
10518
10519         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10520         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10521
10522         return cfs_period_us;
10523 }
10524
10525 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10526 {
10527         u64 quota, period, burst;
10528
10529         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10530                 return -EINVAL;
10531
10532         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10533         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10534         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10535
10536         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10537 }
10538
10539 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10540 {
10541         u64 burst_us;
10542
10543         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10544         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10545
10546         return burst_us;
10547 }
10548
10549 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10550                                   struct cftype *cft)
10551 {
10552         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
10553 }
10554
10555 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10556                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
10557 {
10558         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
10559 }
10560
10561 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10562                                    struct cftype *cft)
10563 {
10564         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
10565 }
10566
10567 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10568                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
10569 {
10570         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
10571 }
10572
10573 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10574                                   struct cftype *cft)
10575 {
10576         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
10577 }
10578
10579 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10580                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
10581 {
10582         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
10583 }
10584
10585 struct cfs_schedulable_data {
10586         struct task_group *tg;
10587         u64 period, quota;
10588 };
10589
10590 /*
10591  * normalize group quota/period to be quota/max_period
10592  * note: units are usecs
10593  */
10594 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
10595                                struct cfs_schedulable_data *d)
10596 {
10597         u64 quota, period;
10598
10599         if (tg == d->tg) {
10600                 period = d->period;
10601                 quota = d->quota;
10602         } else {
10603                 period = tg_get_cfs_period(tg);
10604                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
10605         }
10606
10607         /* note: these should typically be equivalent */
10608         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
10609                 return RUNTIME_INF;
10610
10611         return to_ratio(period, quota);
10612 }
10613
10614 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
10615 {
10616         struct cfs_schedulable_data *d = data;
10617         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10618         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
10619
10620         if (!tg->parent) {
10621                 quota = RUNTIME_INF;
10622         } else {
10623                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
10624
10625                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
10626                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
10627
10628                 /*
10629                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
10630                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
10631                  * limit is set:
10632                  */
10633                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
10634                         quota = min(quota, parent_quota);
10635                 } else {
10636                         if (quota == RUNTIME_INF)
10637                                 quota = parent_quota;
10638                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
10639                                 return -EINVAL;
10640                 }
10641         }
10642         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
10643
10644         return 0;
10645 }
10646
10647 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
10648 {
10649         int ret;
10650         struct cfs_schedulable_data data = {
10651                 .tg = tg,
10652                 .period = period,
10653                 .quota = quota,
10654         };
10655
10656         if (quota != RUNTIME_INF) {
10657                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
10658                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
10659         }
10660
10661         rcu_read_lock();
10662         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
10663         rcu_read_unlock();
10664
10665         return ret;
10666 }
10667
10668 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
10669 {
10670         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10671         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10672
10673         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
10674         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
10675         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
10676
10677         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
10678                 u64 ws = 0;
10679                 int i;
10680
10681                 for_each_possible_cpu(i)
10682                         ws += schedstat_val(tg->se[i]->statistics.wait_sum);
10683
10684                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
10685         }
10686
10687         return 0;
10688 }
10689 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
10690 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10691
10692 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10693 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
10694                                 struct cftype *cft, s64 val)
10695 {
10696         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
10697 }
10698
10699 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
10700                                struct cftype *cft)
10701 {
10702         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
10703 }
10704
10705 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10706                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
10707 {
10708         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
10709 }
10710
10711 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10712                                    struct cftype *cft)
10713 {
10714         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
10715 }
10716 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10717
10718 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10719 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10720                                struct cftype *cft)
10721 {
10722         return css_tg(css)->idle;
10723 }
10724
10725 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10726                                 struct cftype *cft, s64 idle)
10727 {
10728         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
10729 }
10730 #endif
10731
10732 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
10733 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10734         {
10735                 .name = "shares",
10736                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10737                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10738         },
10739         {
10740                 .name = "idle",
10741                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10742                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10743         },
10744 #endif
10745 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10746         {
10747                 .name = "cfs_quota_us",
10748                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
10749                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
10750         },
10751         {
10752                 .name = "cfs_period_us",
10753                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
10754                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
10755         },
10756         {
10757                 .name = "cfs_burst_us",
10758                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10759                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10760         },
10761         {
10762                 .name = "stat",
10763                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
10764         },
10765 #endif
10766 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10767         {
10768                 .name = "rt_runtime_us",
10769                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10770                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10771         },
10772         {
10773                 .name = "rt_period_us",
10774                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10775                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10776         },
10777 #endif
10778 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10779         {
10780                 .name = "uclamp.min",
10781                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10782                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10783                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10784         },
10785         {
10786                 .name = "uclamp.max",
10787                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10788                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10789                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10790         },
10791 #endif
10792         { }     /* Terminate */
10793 };
10794
10795 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
10796                                struct cgroup_subsys_state *css)
10797 {
10798 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10799         {
10800                 struct task_group *tg = css_tg(css);
10801                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10802                 u64 throttled_usec;
10803
10804                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
10805                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
10806
10807                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
10808                            "nr_throttled %d\n"
10809                            "throttled_usec %llu\n",
10810                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
10811                            throttled_usec);
10812         }
10813 #endif
10814         return 0;
10815 }
10816
10817 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10818 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10819                                struct cftype *cft)
10820 {
10821         struct task_group *tg = css_tg(css);
10822         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
10823
10824         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
10825 }
10826
10827 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10828                                 struct cftype *cft, u64 weight)
10829 {
10830         /*
10831          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
10832          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
10833          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
10834          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
10835          * the original value over the entire range.
10836          */
10837         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
10838                 return -ERANGE;
10839
10840         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
10841
10842         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10843 }
10844
10845 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10846                                     struct cftype *cft)
10847 {
10848         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
10849         int last_delta = INT_MAX;
10850         int prio, delta;
10851
10852         /* find the closest nice value to the current weight */
10853         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
10854                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
10855                 if (delta >= last_delta)
10856                         break;
10857                 last_delta = delta;
10858         }
10859
10860         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
10861 }
10862
10863 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10864                                      struct cftype *cft, s64 nice)
10865 {
10866         unsigned long weight;
10867         int idx;
10868
10869         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
10870                 return -ERANGE;
10871
10872         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
10873         idx = array_index_nospec(idx, 40);
10874         weight = sched_prio_to_weight[idx];
10875
10876         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10877 }
10878 #endif
10879
10880 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
10881                                                   long period, long quota)
10882 {
10883         if (quota < 0)
10884                 seq_puts(sf, "max");
10885         else
10886                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
10887
10888         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
10889 }
10890
10891 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
10892 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
10893                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
10894 {
10895         char tok[21];   /* U64_MAX */
10896
10897         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
10898                 return -EINVAL;
10899
10900         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
10901
10902         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
10903                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
10904         else if (!strcmp(tok, "max"))
10905                 *quotap = RUNTIME_INF;
10906         else
10907                 return -EINVAL;
10908
10909         return 0;
10910 }
10911
10912 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10913 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10914 {
10915         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10916
10917         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
10918         return 0;
10919 }
10920
10921 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10922                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
10923 {
10924         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
10925         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
10926         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
10927         u64 quota;
10928         int ret;
10929
10930         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
10931         if (!ret)
10932                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10933         return ret ?: nbytes;
10934 }
10935 #endif
10936
10937 static struct cftype cpu_files[] = {
10938 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10939         {
10940                 .name = "weight",
10941                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10942                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
10943                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
10944         },
10945         {
10946                 .name = "weight.nice",
10947                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10948                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
10949                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
10950         },
10951         {
10952                 .name = "idle",
10953                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10954                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10955                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10956         },
10957 #endif
10958 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10959         {
10960                 .name = "max",
10961                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10962                 .seq_show = cpu_max_show,
10963                 .write = cpu_max_write,
10964         },
10965         {
10966                 .name = "max.burst",
10967                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10968                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10969                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10970         },
10971 #endif
10972 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10973         {
10974                 .name = "uclamp.min",
10975                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10976                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10977                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10978         },
10979         {
10980                 .name = "uclamp.max",
10981                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10982                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10983                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10984         },
10985 #endif
10986         { }     /* terminate */
10987 };
10988
10989 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
10990         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
10991         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
10992         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
10993         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
10994         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
10995         .fork           = cpu_cgroup_fork,
10996         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10997         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10998         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
10999         .dfl_cftypes    = cpu_files,
11000         .early_init     = true,
11001         .threaded       = true,
11002 };
11003
11004 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
11005
11006 void dump_cpu_task(int cpu)
11007 {
11008         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
11009         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
11010 }
11011
11012 /*
11013  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
11014  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
11015  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
11016  * that remained on nice 0.
11017  *
11018  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
11019  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
11020  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
11021  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
11022  * the relative distance between them is ~25%.)
11023  */
11024 const int sched_prio_to_weight[40] = {
11025  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
11026  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
11027  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
11028  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
11029  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
11030  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
11031  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
11032  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
11033 };
11034
11035 /*
11036  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
11037  *
11038  * In cases where the weight does not change often, we can use the
11039  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
11040  * into multiplications:
11041  */
11042 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
11043  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
11044  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
11045  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
11046  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
11047  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
11048  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
11049  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
11050  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
11051 };
11052
11053 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
11054 {
11055         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
11056 }