Merge tag 'gpio-fixes-for-v6.1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[platform/kernel/linux-starfive.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 #include <linux/highmem.h>
10 #include <linux/hrtimer_api.h>
11 #include <linux/ktime_api.h>
12 #include <linux/sched/signal.h>
13 #include <linux/syscalls_api.h>
14 #include <linux/debug_locks.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/capability.h>
17 #include <linux/pgtable_api.h>
18 #include <linux/wait_bit.h>
19 #include <linux/jiffies.h>
20 #include <linux/spinlock_api.h>
21 #include <linux/cpumask_api.h>
22 #include <linux/lockdep_api.h>
23 #include <linux/hardirq.h>
24 #include <linux/softirq.h>
25 #include <linux/refcount_api.h>
26 #include <linux/topology.h>
27 #include <linux/sched/clock.h>
28 #include <linux/sched/cond_resched.h>
29 #include <linux/sched/cputime.h>
30 #include <linux/sched/debug.h>
31 #include <linux/sched/hotplug.h>
32 #include <linux/sched/init.h>
33 #include <linux/sched/isolation.h>
34 #include <linux/sched/loadavg.h>
35 #include <linux/sched/mm.h>
36 #include <linux/sched/nohz.h>
37 #include <linux/sched/rseq_api.h>
38 #include <linux/sched/rt.h>
39
40 #include <linux/blkdev.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpuset.h>
43 #include <linux/delayacct.h>
44 #include <linux/init_task.h>
45 #include <linux/interrupt.h>
46 #include <linux/ioprio.h>
47 #include <linux/kallsyms.h>
48 #include <linux/kcov.h>
49 #include <linux/kprobes.h>
50 #include <linux/llist_api.h>
51 #include <linux/mmu_context.h>
52 #include <linux/mmzone.h>
53 #include <linux/mutex_api.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/nospec.h>
56 #include <linux/perf_event_api.h>
57 #include <linux/profile.h>
58 #include <linux/psi.h>
59 #include <linux/rcuwait_api.h>
60 #include <linux/sched/wake_q.h>
61 #include <linux/scs.h>
62 #include <linux/slab.h>
63 #include <linux/syscalls.h>
64 #include <linux/vtime.h>
65 #include <linux/wait_api.h>
66 #include <linux/workqueue_api.h>
67
68 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
69 # ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
70 #  include <linux/entry-common.h>
71 # endif
72 #endif
73
74 #include <uapi/linux/sched/types.h>
75
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <linux/sched/rseq_api.h>
82 #include <trace/events/sched.h>
83 #undef CREATE_TRACE_POINTS
84
85 #include "sched.h"
86 #include "stats.h"
87 #include "autogroup.h"
88
89 #include "autogroup.h"
90 #include "pelt.h"
91 #include "smp.h"
92 #include "stats.h"
93
94 #include "../workqueue_internal.h"
95 #include "../../io_uring/io-wq.h"
96 #include "../smpboot.h"
97
98 /*
99  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
100  * associated with them) to allow external modules to probe them.
101  */
102 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
103 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
104 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
105 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
106 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
107 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_thermal_tp);
108 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
109 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
110 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
111 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
112 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
113
114 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
115
116 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
117 /*
118  * Debugging: various feature bits
119  *
120  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
121  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
122  * at compile time and compiler optimization based on features default.
123  */
124 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
125         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
126 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
127 #include "features.h"
128         0;
129 #undef SCHED_FEAT
130
131 /*
132  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
133  * LATENCY_WARN is enabled).
134  *
135  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
136  * per boot.
137  */
138 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
139 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
140 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
141
142 /*
143  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
144  * Limited because this is done with IRQs disabled.
145  */
146 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = SCHED_NR_MIGRATE_BREAK;
147
148 __read_mostly int scheduler_running;
149
150 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
151
152 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
153
154 /* kernel prio, less is more */
155 static inline int __task_prio(struct task_struct *p)
156 {
157         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
158                 return -2;
159
160         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
161                 return p->prio; /* [-1, 99] */
162
163         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
164                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
165
166         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
167 }
168
169 /*
170  * l(a,b)
171  * le(a,b) := !l(b,a)
172  * g(a,b)  := l(b,a)
173  * ge(a,b) := !l(a,b)
174  */
175
176 /* real prio, less is less */
177 static inline bool prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool in_fi)
178 {
179
180         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
181
182         if (-pa < -pb)
183                 return true;
184
185         if (-pb < -pa)
186                 return false;
187
188         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
189                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
190
191         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
192                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
193
194         return false;
195 }
196
197 static inline bool __sched_core_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
198 {
199         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
200                 return true;
201
202         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
203                 return false;
204
205         /* flip prio, so high prio is leftmost */
206         if (prio_less(b, a, !!task_rq(a)->core->core_forceidle_count))
207                 return true;
208
209         return false;
210 }
211
212 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
213
214 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
215 {
216         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
217 }
218
219 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
220 {
221         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
222         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
223
224         if (cookie < p->core_cookie)
225                 return -1;
226
227         if (cookie > p->core_cookie)
228                 return 1;
229
230         return 0;
231 }
232
233 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
234 {
235         rq->core->core_task_seq++;
236
237         if (!p->core_cookie)
238                 return;
239
240         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
241 }
242
243 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
244 {
245         rq->core->core_task_seq++;
246
247         if (sched_core_enqueued(p)) {
248                 rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
249                 RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
250         }
251
252         /*
253          * Migrating the last task off the cpu, with the cpu in forced idle
254          * state. Reschedule to create an accounting edge for forced idle,
255          * and re-examine whether the core is still in forced idle state.
256          */
257         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE) && rq->nr_running == 1 &&
258             rq->core->core_forceidle_count && rq->curr == rq->idle)
259                 resched_curr(rq);
260 }
261
262 /*
263  * Find left-most (aka, highest priority) task matching @cookie.
264  */
265 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
266 {
267         struct rb_node *node;
268
269         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
270         /*
271          * The idle task always matches any cookie!
272          */
273         if (!node)
274                 return idle_sched_class.pick_task(rq);
275
276         return __node_2_sc(node);
277 }
278
279 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
280 {
281         struct rb_node *node = &p->core_node;
282
283         node = rb_next(node);
284         if (!node)
285                 return NULL;
286
287         p = container_of(node, struct task_struct, core_node);
288         if (p->core_cookie != cookie)
289                 return NULL;
290
291         return p;
292 }
293
294 /*
295  * Magic required such that:
296  *
297  *      raw_spin_rq_lock(rq);
298  *      ...
299  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
300  *
301  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
302  * always agree on what rq has what lock.
303  *
304  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
305  */
306
307 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
308 static atomic_t sched_core_count;
309 static struct cpumask sched_core_mask;
310
311 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
312 {
313         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
314         int t, i = 0;
315
316         local_irq_save(*flags);
317         for_each_cpu(t, smt_mask)
318                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
319 }
320
321 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
322 {
323         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
324         int t;
325
326         for_each_cpu(t, smt_mask)
327                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
328         local_irq_restore(*flags);
329 }
330
331 static void __sched_core_flip(bool enabled)
332 {
333         unsigned long flags;
334         int cpu, t;
335
336         cpus_read_lock();
337
338         /*
339          * Toggle the online cores, one by one.
340          */
341         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
342         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
343                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
344
345                 sched_core_lock(cpu, &flags);
346
347                 for_each_cpu(t, smt_mask)
348                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
349
350                 cpu_rq(cpu)->core->core_forceidle_start = 0;
351
352                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
353
354                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
355         }
356
357         /*
358          * Toggle the offline CPUs.
359          */
360         for_each_cpu_andnot(cpu, cpu_possible_mask, cpu_online_mask)
361                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
362
363         cpus_read_unlock();
364 }
365
366 static void sched_core_assert_empty(void)
367 {
368         int cpu;
369
370         for_each_possible_cpu(cpu)
371                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
372 }
373
374 static void __sched_core_enable(void)
375 {
376         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
377         /*
378          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
379          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
380          */
381         synchronize_rcu();
382         __sched_core_flip(true);
383         sched_core_assert_empty();
384 }
385
386 static void __sched_core_disable(void)
387 {
388         sched_core_assert_empty();
389         __sched_core_flip(false);
390         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
391 }
392
393 void sched_core_get(void)
394 {
395         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
396                 return;
397
398         mutex_lock(&sched_core_mutex);
399         if (!atomic_read(&sched_core_count))
400                 __sched_core_enable();
401
402         smp_mb__before_atomic();
403         atomic_inc(&sched_core_count);
404         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
405 }
406
407 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
408 {
409         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
410                 __sched_core_disable();
411                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
412         }
413 }
414
415 void sched_core_put(void)
416 {
417         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
418
419         /*
420          * "There can be only one"
421          *
422          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
423          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
424          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
425          */
426         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
427                 schedule_work(&_work);
428 }
429
430 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
431
432 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
433 static inline void
434 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
435
436 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
437
438 /*
439  * Serialization rules:
440  *
441  * Lock order:
442  *
443  *   p->pi_lock
444  *     rq->lock
445  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
446  *
447  *  rq1->lock
448  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
449  *
450  * Regular state:
451  *
452  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
453  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
454  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
455  * to run next.
456  *
457  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
458  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
459  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
460  * ttwu_queue_wakelist() ]
461  *
462  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
463  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
464  *
465  * Special state:
466  *
467  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
468  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
469  * stable while holding either lock:
470  *
471  *  - sched_setaffinity()/
472  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
473  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
474  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
475  *                              p->se.load, p->rt_priority,
476  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
477  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
478  *  - sched_move_task():        p->sched_task_group
479  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
480  *
481  * p->state <- TASK_*:
482  *
483  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
484  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
485  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
486  *   concurrent self.
487  *
488  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
489  *
490  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
491  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
492  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
493  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
494  *
495  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
496  *
497  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
498  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
499  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
500  *
501  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
502  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
503  *
504  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
505  *
506  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
507  *
508  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
509  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
510  *
511  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
512  *
513  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
514  *
515  *  - for migration called under rq->lock:
516  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
517  *
518  *    o move_queued_task()
519  *    o detach_task()
520  *
521  *  - for migration called under double_rq_lock():
522  *
523  *    o __migrate_swap_task()
524  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
525  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
526  *    o dl_task_offline_migration()
527  *
528  */
529
530 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
531 {
532         raw_spinlock_t *lock;
533
534         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
535         preempt_disable();
536         if (sched_core_disabled()) {
537                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
538                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
539                 preempt_enable_no_resched();
540                 return;
541         }
542
543         for (;;) {
544                 lock = __rq_lockp(rq);
545                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
546                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
547                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
548                         preempt_enable_no_resched();
549                         return;
550                 }
551                 raw_spin_unlock(lock);
552         }
553 }
554
555 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
556 {
557         raw_spinlock_t *lock;
558         bool ret;
559
560         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
561         preempt_disable();
562         if (sched_core_disabled()) {
563                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
564                 preempt_enable();
565                 return ret;
566         }
567
568         for (;;) {
569                 lock = __rq_lockp(rq);
570                 ret = raw_spin_trylock(lock);
571                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
572                         preempt_enable();
573                         return ret;
574                 }
575                 raw_spin_unlock(lock);
576         }
577 }
578
579 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
580 {
581         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
582 }
583
584 #ifdef CONFIG_SMP
585 /*
586  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
587  */
588 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
589 {
590         lockdep_assert_irqs_disabled();
591
592         if (rq_order_less(rq2, rq1))
593                 swap(rq1, rq2);
594
595         raw_spin_rq_lock(rq1);
596         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
597                 raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
598
599         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
600 }
601 #endif
602
603 /*
604  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
605  */
606 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
607         __acquires(rq->lock)
608 {
609         struct rq *rq;
610
611         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
612
613         for (;;) {
614                 rq = task_rq(p);
615                 raw_spin_rq_lock(rq);
616                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
617                         rq_pin_lock(rq, rf);
618                         return rq;
619                 }
620                 raw_spin_rq_unlock(rq);
621
622                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
623                         cpu_relax();
624         }
625 }
626
627 /*
628  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
629  */
630 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
631         __acquires(p->pi_lock)
632         __acquires(rq->lock)
633 {
634         struct rq *rq;
635
636         for (;;) {
637                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
638                 rq = task_rq(p);
639                 raw_spin_rq_lock(rq);
640                 /*
641                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
642                  *
643                  *      ACQUIRE (rq->lock)
644                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
645                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
646                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
647                  *                                      [L] ->on_rq
648                  *      RELEASE (rq->lock)
649                  *
650                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
651                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
652                  *
653                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
654                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
655                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
656                  */
657                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
658                         rq_pin_lock(rq, rf);
659                         return rq;
660                 }
661                 raw_spin_rq_unlock(rq);
662                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
663
664                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
665                         cpu_relax();
666         }
667 }
668
669 /*
670  * RQ-clock updating methods:
671  */
672
673 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
674 {
675 /*
676  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
677  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
678  */
679         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
680
681 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
682         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
683
684         /*
685          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
686          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
687          * {soft,}irq region.
688          *
689          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
690          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
691          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
692          * monotonic.
693          *
694          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
695          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
696          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
697          * atomic ops.
698          */
699         if (irq_delta > delta)
700                 irq_delta = delta;
701
702         rq->prev_irq_time += irq_delta;
703         delta -= irq_delta;
704         psi_account_irqtime(rq->curr, irq_delta);
705 #endif
706 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
707         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
708                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
709                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
710
711                 if (unlikely(steal > delta))
712                         steal = delta;
713
714                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
715                 delta -= steal;
716         }
717 #endif
718
719         rq->clock_task += delta;
720
721 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
722         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
723                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
724 #endif
725         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
726 }
727
728 void update_rq_clock(struct rq *rq)
729 {
730         s64 delta;
731
732         lockdep_assert_rq_held(rq);
733
734         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
735                 return;
736
737 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
738         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
739                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
740         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
741 #endif
742
743         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
744         if (delta < 0)
745                 return;
746         rq->clock += delta;
747         update_rq_clock_task(rq, delta);
748 }
749
750 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
751 /*
752  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
753  */
754
755 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
756 {
757         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
758                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
759 }
760
761 /*
762  * High-resolution timer tick.
763  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
764  */
765 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
766 {
767         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
768         struct rq_flags rf;
769
770         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
771
772         rq_lock(rq, &rf);
773         update_rq_clock(rq);
774         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
775         rq_unlock(rq, &rf);
776
777         return HRTIMER_NORESTART;
778 }
779
780 #ifdef CONFIG_SMP
781
782 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
783 {
784         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
785         ktime_t time = rq->hrtick_time;
786
787         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
788 }
789
790 /*
791  * called from hardirq (IPI) context
792  */
793 static void __hrtick_start(void *arg)
794 {
795         struct rq *rq = arg;
796         struct rq_flags rf;
797
798         rq_lock(rq, &rf);
799         __hrtick_restart(rq);
800         rq_unlock(rq, &rf);
801 }
802
803 /*
804  * Called to set the hrtick timer state.
805  *
806  * called with rq->lock held and irqs disabled
807  */
808 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
809 {
810         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
811         s64 delta;
812
813         /*
814          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
815          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
816          */
817         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
818         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
819
820         if (rq == this_rq())
821                 __hrtick_restart(rq);
822         else
823                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
824 }
825
826 #else
827 /*
828  * Called to set the hrtick timer state.
829  *
830  * called with rq->lock held and irqs disabled
831  */
832 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
833 {
834         /*
835          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
836          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
837          */
838         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
839         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
840                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
841 }
842
843 #endif /* CONFIG_SMP */
844
845 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
846 {
847 #ifdef CONFIG_SMP
848         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
849 #endif
850         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
851         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
852 }
853 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
854 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
855 {
856 }
857
858 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
859 {
860 }
861 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
862
863 /*
864  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
865  */
866 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
867         ({                                                              \
868                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
869                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
870                 typeof(*_ptr) _val = *_ptr;                             \
871                                                                         \
872                 do {                                                    \
873                 } while (!try_cmpxchg(_ptr, &_val, _val | _mask));      \
874         _val;                                                           \
875 })
876
877 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
878 /*
879  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
880  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
881  * spurious IPIs.
882  */
883 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
884 {
885         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
886         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
887 }
888
889 /*
890  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
891  *
892  * If this returns true, then the idle task promises to call
893  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
894  */
895 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
896 {
897         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
898         typeof(ti->flags) val = READ_ONCE(ti->flags);
899
900         for (;;) {
901                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
902                         return false;
903                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
904                         return true;
905                 if (try_cmpxchg(&ti->flags, &val, val | _TIF_NEED_RESCHED))
906                         break;
907         }
908         return true;
909 }
910
911 #else
912 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
913 {
914         set_tsk_need_resched(p);
915         return true;
916 }
917
918 #ifdef CONFIG_SMP
919 static inline bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
920 {
921         return false;
922 }
923 #endif
924 #endif
925
926 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
927 {
928         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
929
930         /*
931          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
932          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
933          * wakeup due to that.
934          *
935          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
936          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
937          */
938         smp_mb__before_atomic();
939         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
940                 return false;
941
942         /*
943          * The head is context local, there can be no concurrency.
944          */
945         *head->lastp = node;
946         head->lastp = &node->next;
947         return true;
948 }
949
950 /**
951  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
952  * @head: the wake_q_head to add @task to
953  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
954  *
955  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
956  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
957  * instantly.
958  *
959  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
960  * must be ready to be woken at this location.
961  */
962 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
963 {
964         if (__wake_q_add(head, task))
965                 get_task_struct(task);
966 }
967
968 /**
969  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
970  * @head: the wake_q_head to add @task to
971  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
972  *
973  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
974  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
975  * instantly.
976  *
977  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
978  * must be ready to be woken at this location.
979  *
980  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
981  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
982  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
983  * queued for wakeup.
984  */
985 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
986 {
987         if (!__wake_q_add(head, task))
988                 put_task_struct(task);
989 }
990
991 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
992 {
993         struct wake_q_node *node = head->first;
994
995         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
996                 struct task_struct *task;
997
998                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
999                 /* Task can safely be re-inserted now: */
1000                 node = node->next;
1001                 task->wake_q.next = NULL;
1002
1003                 /*
1004                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
1005                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
1006                  */
1007                 wake_up_process(task);
1008                 put_task_struct(task);
1009         }
1010 }
1011
1012 /*
1013  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
1014  *
1015  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1016  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1017  * the target CPU.
1018  */
1019 void resched_curr(struct rq *rq)
1020 {
1021         struct task_struct *curr = rq->curr;
1022         int cpu;
1023
1024         lockdep_assert_rq_held(rq);
1025
1026         if (test_tsk_need_resched(curr))
1027                 return;
1028
1029         cpu = cpu_of(rq);
1030
1031         if (cpu == smp_processor_id()) {
1032                 set_tsk_need_resched(curr);
1033                 set_preempt_need_resched();
1034                 return;
1035         }
1036
1037         if (set_nr_and_not_polling(curr))
1038                 smp_send_reschedule(cpu);
1039         else
1040                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1041 }
1042
1043 void resched_cpu(int cpu)
1044 {
1045         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1046         unsigned long flags;
1047
1048         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1049         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1050                 resched_curr(rq);
1051         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1052 }
1053
1054 #ifdef CONFIG_SMP
1055 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1056 /*
1057  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1058  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1059  *
1060  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1061  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1062  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1063  */
1064 int get_nohz_timer_target(void)
1065 {
1066         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1067         struct sched_domain *sd;
1068         const struct cpumask *hk_mask;
1069
1070         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER)) {
1071                 if (!idle_cpu(cpu))
1072                         return cpu;
1073                 default_cpu = cpu;
1074         }
1075
1076         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_TYPE_TIMER);
1077
1078         rcu_read_lock();
1079         for_each_domain(cpu, sd) {
1080                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1081                         if (cpu == i)
1082                                 continue;
1083
1084                         if (!idle_cpu(i)) {
1085                                 cpu = i;
1086                                 goto unlock;
1087                         }
1088                 }
1089         }
1090
1091         if (default_cpu == -1)
1092                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
1093         cpu = default_cpu;
1094 unlock:
1095         rcu_read_unlock();
1096         return cpu;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1101  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1102  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1103  * idle system the next event might even be infinite time into the
1104  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1105  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1106  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1107  * wheel for the next timer event.
1108  */
1109 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1110 {
1111         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1112
1113         if (cpu == smp_processor_id())
1114                 return;
1115
1116         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1117                 smp_send_reschedule(cpu);
1118         else
1119                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1120 }
1121
1122 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1123 {
1124         /*
1125          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1126          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1127          * If needed we can still optimize that later with an
1128          * empty IRQ.
1129          */
1130         if (cpu_is_offline(cpu))
1131                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1132         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1133                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1134                     tick_nohz_tick_stopped())
1135                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1136                 return true;
1137         }
1138
1139         return false;
1140 }
1141
1142 /*
1143  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1144  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1145  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1146  */
1147 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1148 {
1149         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1150                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1151 }
1152
1153 static void nohz_csd_func(void *info)
1154 {
1155         struct rq *rq = info;
1156         int cpu = cpu_of(rq);
1157         unsigned int flags;
1158
1159         /*
1160          * Release the rq::nohz_csd.
1161          */
1162         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1163         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1164
1165         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1166         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1167                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1168                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1169         }
1170 }
1171
1172 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1173
1174 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1175 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1176 {
1177         int fifo_nr_running;
1178
1179         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1180         if (rq->dl.dl_nr_running)
1181                 return false;
1182
1183         /*
1184          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1185          * actual RR behaviour.
1186          */
1187         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1188                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1189                         return true;
1190                 else
1191                         return false;
1192         }
1193
1194         /*
1195          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1196          * forced preemption between FIFO tasks.
1197          */
1198         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1199         if (fifo_nr_running)
1200                 return true;
1201
1202         /*
1203          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1204          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1205          * preemption.
1206          */
1207         if (rq->nr_running > 1)
1208                 return false;
1209
1210         return true;
1211 }
1212 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1213 #endif /* CONFIG_SMP */
1214
1215 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1216                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1217 /*
1218  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1219  * node and @up when leaving it for the final time.
1220  *
1221  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1222  */
1223 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1224                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1225 {
1226         struct task_group *parent, *child;
1227         int ret;
1228
1229         parent = from;
1230
1231 down:
1232         ret = (*down)(parent, data);
1233         if (ret)
1234                 goto out;
1235         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1236                 parent = child;
1237                 goto down;
1238
1239 up:
1240                 continue;
1241         }
1242         ret = (*up)(parent, data);
1243         if (ret || parent == from)
1244                 goto out;
1245
1246         child = parent;
1247         parent = parent->parent;
1248         if (parent)
1249                 goto up;
1250 out:
1251         return ret;
1252 }
1253
1254 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1255 {
1256         return 0;
1257 }
1258 #endif
1259
1260 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1261 {
1262         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1263         struct load_weight *load = &p->se.load;
1264
1265         /*
1266          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1267          */
1268         if (task_has_idle_policy(p)) {
1269                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1270                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1271                 return;
1272         }
1273
1274         /*
1275          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1276          * weight
1277          */
1278         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1279                 reweight_task(p, prio);
1280         } else {
1281                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1282                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1283         }
1284 }
1285
1286 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1287 /*
1288  * Serializes updates of utilization clamp values
1289  *
1290  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1291  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1292  * support enqueue/dequeue operations.
1293  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1294  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1295  * updates or API abuses.
1296  */
1297 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1298
1299 /* Max allowed minimum utilization */
1300 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1301
1302 /* Max allowed maximum utilization */
1303 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1304
1305 /*
1306  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1307  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1308  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1309  *
1310  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1311  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1312  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1313  * battery life.
1314  *
1315  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1316  *
1317  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1318  * above.
1319  */
1320 static unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1321
1322 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1323 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1324
1325 /*
1326  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1327  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1328  * enqueue/dequeue_task().
1329  *
1330  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1331  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1332  *
1333  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1334  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1335  * functionality.
1336  *
1337  * The knobs that would enable this static key are:
1338  *
1339  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1340  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1341  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1342  */
1343 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1344
1345 /* Integer rounded range for each bucket */
1346 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1347
1348 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1349         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1350
1351 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1352 {
1353         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1354 }
1355
1356 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1357 {
1358         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1359                 return 0;
1360         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1361 }
1362
1363 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1364                                  unsigned int value, bool user_defined)
1365 {
1366         uc_se->value = value;
1367         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1368         uc_se->user_defined = user_defined;
1369 }
1370
1371 static inline unsigned int
1372 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1373                   unsigned int clamp_value)
1374 {
1375         /*
1376          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1377          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1378          * max-clamp.
1379          */
1380         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1381                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1382                 return clamp_value;
1383         }
1384
1385         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1386 }
1387
1388 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1389                                      unsigned int clamp_value)
1390 {
1391         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1392         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1393                 return;
1394
1395         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
1396 }
1397
1398 static inline
1399 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1400                                    unsigned int clamp_value)
1401 {
1402         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1403         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1404
1405         /*
1406          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1407          * top most bucket with tasks in.
1408          */
1409         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1410                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1411                         continue;
1412                 return bucket[bucket_id].value;
1413         }
1414
1415         /* No tasks -- default clamp values */
1416         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1417 }
1418
1419 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1420 {
1421         unsigned int default_util_min;
1422         struct uclamp_se *uc_se;
1423
1424         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1425
1426         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1427
1428         /* Only sync if user didn't override the default */
1429         if (uc_se->user_defined)
1430                 return;
1431
1432         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1433         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1434 }
1435
1436 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1437 {
1438         struct rq_flags rf;
1439         struct rq *rq;
1440
1441         if (!rt_task(p))
1442                 return;
1443
1444         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1445         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1446         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1447         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1448 }
1449
1450 static inline struct uclamp_se
1451 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1452 {
1453         /* Copy by value as we could modify it */
1454         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1455 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1456         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1457
1458         /*
1459          * Tasks in autogroups or root task group will be
1460          * restricted by system defaults.
1461          */
1462         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1463                 return uc_req;
1464         if (task_group(p) == &root_task_group)
1465                 return uc_req;
1466
1467         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1468         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1469         value = uc_req.value;
1470         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1471         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1472 #endif
1473
1474         return uc_req;
1475 }
1476
1477 /*
1478  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1479  * priority:
1480  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1481  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1482  *   group or in an autogroup
1483  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1484  */
1485 static inline struct uclamp_se
1486 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1487 {
1488         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1489         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1490
1491         /* System default restrictions always apply */
1492         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1493                 return uc_max;
1494
1495         return uc_req;
1496 }
1497
1498 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1499 {
1500         struct uclamp_se uc_eff;
1501
1502         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1503         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1504                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1505
1506         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1507
1508         return (unsigned long)uc_eff.value;
1509 }
1510
1511 /*
1512  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1513  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1514  * updates the rq's clamp value if required.
1515  *
1516  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1517  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1518  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1519  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1520  */
1521 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1522                                     enum uclamp_id clamp_id)
1523 {
1524         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1525         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1526         struct uclamp_bucket *bucket;
1527
1528         lockdep_assert_rq_held(rq);
1529
1530         /* Update task effective clamp */
1531         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1532
1533         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1534         bucket->tasks++;
1535         uc_se->active = true;
1536
1537         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1538
1539         /*
1540          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1541          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1542          */
1543         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1544                 bucket->value = uc_se->value;
1545
1546         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1547                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1552  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1553  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1554  *
1555  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1556  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1557  * enforce the expected state and warn.
1558  */
1559 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1560                                     enum uclamp_id clamp_id)
1561 {
1562         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1563         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1564         struct uclamp_bucket *bucket;
1565         unsigned int bkt_clamp;
1566         unsigned int rq_clamp;
1567
1568         lockdep_assert_rq_held(rq);
1569
1570         /*
1571          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1572          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1573          *
1574          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1575          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1576          * here.
1577          *
1578          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1579          * problem too
1580          *
1581          *      enqueue(taskA)
1582          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1583          *      enqueue(taskB)
1584          *      dequeue(taskA)
1585          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1586          *      dequeue(taskB)
1587          *
1588          * where we could end up with stale data in uc_se and
1589          * bucket[uc_se->bucket_id].
1590          *
1591          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1592          */
1593         if (unlikely(!uc_se->active))
1594                 return;
1595
1596         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1597
1598         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1599         if (likely(bucket->tasks))
1600                 bucket->tasks--;
1601
1602         uc_se->active = false;
1603
1604         /*
1605          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1606          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1607          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1608          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1609          */
1610         if (likely(bucket->tasks))
1611                 return;
1612
1613         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1614         /*
1615          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1616          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1617          */
1618         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1619         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1620                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1621                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1622         }
1623 }
1624
1625 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1626 {
1627         enum uclamp_id clamp_id;
1628
1629         /*
1630          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1631          *
1632          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1633          * sched_uclamp_used is disabled.
1634          */
1635         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1636                 return;
1637
1638         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1639                 return;
1640
1641         for_each_clamp_id(clamp_id)
1642                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1643
1644         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1645         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1646                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1647 }
1648
1649 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1650 {
1651         enum uclamp_id clamp_id;
1652
1653         /*
1654          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1655          *
1656          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1657          * sched_uclamp_used is disabled.
1658          */
1659         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1660                 return;
1661
1662         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1663                 return;
1664
1665         for_each_clamp_id(clamp_id)
1666                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1667 }
1668
1669 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1670                                       enum uclamp_id clamp_id)
1671 {
1672         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1673                 return;
1674
1675         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1676         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1677
1678         /*
1679          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1680          * active tasks on rq.
1681          */
1682         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1683                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1684 }
1685
1686 static inline void
1687 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1688 {
1689         enum uclamp_id clamp_id;
1690         struct rq_flags rf;
1691         struct rq *rq;
1692
1693         /*
1694          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1695          *
1696          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1697          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1698          * enqueues, dequeues and migration operations.
1699          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1700          */
1701         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1702
1703         /*
1704          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1705          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1706          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1707          * it will already see the updated clamp bucket value.
1708          */
1709         for_each_clamp_id(clamp_id)
1710                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1711
1712         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1713 }
1714
1715 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1716 static inline void
1717 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1718 {
1719         struct css_task_iter it;
1720         struct task_struct *p;
1721
1722         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1723         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1724                 uclamp_update_active(p);
1725         css_task_iter_end(&it);
1726 }
1727
1728 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1729 #endif
1730
1731 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1732 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1733 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1734 static void uclamp_update_root_tg(void)
1735 {
1736         struct task_group *tg = &root_task_group;
1737
1738         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1739                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1740         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1741                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1742
1743         rcu_read_lock();
1744         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1745         rcu_read_unlock();
1746 }
1747 #else
1748 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1749 #endif
1750
1751 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1752 {
1753         struct task_struct *g, *p;
1754
1755         /*
1756          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1757          *                                        uclamp_min_rt = X;
1758          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1759          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1760          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1761          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1762          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1763          *
1764          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1765          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1766          * task.
1767          */
1768         read_lock(&tasklist_lock);
1769         smp_mb__after_spinlock();
1770         read_unlock(&tasklist_lock);
1771
1772         rcu_read_lock();
1773         for_each_process_thread(g, p)
1774                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1775         rcu_read_unlock();
1776 }
1777
1778 static int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1779                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1780 {
1781         bool update_root_tg = false;
1782         int old_min, old_max, old_min_rt;
1783         int result;
1784
1785         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1786         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1787         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1788         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1789
1790         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1791         if (result)
1792                 goto undo;
1793         if (!write)
1794                 goto done;
1795
1796         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1797             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1798             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1799
1800                 result = -EINVAL;
1801                 goto undo;
1802         }
1803
1804         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1805                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1806                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1807                 update_root_tg = true;
1808         }
1809         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1810                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1811                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1812                 update_root_tg = true;
1813         }
1814
1815         if (update_root_tg) {
1816                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1817                 uclamp_update_root_tg();
1818         }
1819
1820         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1821                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1822                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1823         }
1824
1825         /*
1826          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1827          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1828          * task enqueue time.
1829          */
1830
1831         goto done;
1832
1833 undo:
1834         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1835         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1836         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1837 done:
1838         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1839
1840         return result;
1841 }
1842 #endif
1843 #endif
1844
1845 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1846                            const struct sched_attr *attr)
1847 {
1848         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1849         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1850
1851         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1852                 util_min = attr->sched_util_min;
1853
1854                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1855                         return -EINVAL;
1856         }
1857
1858         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1859                 util_max = attr->sched_util_max;
1860
1861                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1862                         return -EINVAL;
1863         }
1864
1865         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1866                 return -EINVAL;
1867
1868         /*
1869          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1870          *
1871          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1872          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1873          * scheduler locks.
1874          */
1875         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1876
1877         return 0;
1878 }
1879
1880 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1881                          enum uclamp_id clamp_id,
1882                          struct uclamp_se *uc_se)
1883 {
1884         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1885         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1886             !uc_se->user_defined)
1887                 return true;
1888
1889         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1890         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1891             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1892             attr->sched_util_min == -1) {
1893                 return true;
1894         }
1895
1896         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1897             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1898             attr->sched_util_max == -1) {
1899                 return true;
1900         }
1901
1902         return false;
1903 }
1904
1905 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1906                                   const struct sched_attr *attr)
1907 {
1908         enum uclamp_id clamp_id;
1909
1910         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1911                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1912                 unsigned int value;
1913
1914                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1915                         continue;
1916
1917                 /*
1918                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1919                  * at runtime.
1920                  */
1921                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1922                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1923                 else
1924                         value = uclamp_none(clamp_id);
1925
1926                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1927
1928         }
1929
1930         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1931                 return;
1932
1933         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1934             attr->sched_util_min != -1) {
1935                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1936                               attr->sched_util_min, true);
1937         }
1938
1939         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1940             attr->sched_util_max != -1) {
1941                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1942                               attr->sched_util_max, true);
1943         }
1944 }
1945
1946 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1947 {
1948         enum uclamp_id clamp_id;
1949
1950         /*
1951          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1952          * as the task is still at its early fork stages.
1953          */
1954         for_each_clamp_id(clamp_id)
1955                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1956
1957         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1958                 return;
1959
1960         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1961                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1962                               uclamp_none(clamp_id), false);
1963         }
1964 }
1965
1966 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1967 {
1968         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1969 }
1970
1971 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1972 {
1973         enum uclamp_id clamp_id;
1974         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1975
1976         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1977                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1978                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1979                 };
1980         }
1981
1982         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
1983 }
1984
1985 static void __init init_uclamp(void)
1986 {
1987         struct uclamp_se uc_max = {};
1988         enum uclamp_id clamp_id;
1989         int cpu;
1990
1991         for_each_possible_cpu(cpu)
1992                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
1993
1994         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1995                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
1996                               uclamp_none(clamp_id), false);
1997         }
1998
1999         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
2000         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
2001         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2002                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
2003 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
2004                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
2005                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
2006 #endif
2007         }
2008 }
2009
2010 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2011 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2012 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2013 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
2014                                   const struct sched_attr *attr)
2015 {
2016         return -EOPNOTSUPP;
2017 }
2018 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
2019                                   const struct sched_attr *attr) { }
2020 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
2021 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
2022 static inline void init_uclamp(void) { }
2023 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2024
2025 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
2026 {
2027         return task_on_rq_queued(p);
2028 }
2029
2030 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
2031 {
2032         unsigned long ip = 0;
2033         unsigned int state;
2034
2035         if (!p || p == current)
2036                 return 0;
2037
2038         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
2039         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2040         state = READ_ONCE(p->__state);
2041         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
2042         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
2043                 ip = __get_wchan(p);
2044         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2045
2046         return ip;
2047 }
2048
2049 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2050 {
2051         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2052                 update_rq_clock(rq);
2053
2054         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2055                 sched_info_enqueue(rq, p);
2056                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2057         }
2058
2059         uclamp_rq_inc(rq, p);
2060         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2061
2062         if (sched_core_enabled(rq))
2063                 sched_core_enqueue(rq, p);
2064 }
2065
2066 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2067 {
2068         if (sched_core_enabled(rq))
2069                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2070
2071         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2072                 update_rq_clock(rq);
2073
2074         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2075                 sched_info_dequeue(rq, p);
2076                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2077         }
2078
2079         uclamp_rq_dec(rq, p);
2080         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2081 }
2082
2083 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2084 {
2085         enqueue_task(rq, p, flags);
2086
2087         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2088 }
2089
2090 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2091 {
2092         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2093
2094         dequeue_task(rq, p, flags);
2095 }
2096
2097 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2098 {
2099         int prio;
2100
2101         if (dl_policy(policy))
2102                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2103         else if (rt_policy(policy))
2104                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2105         else
2106                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2107
2108         return prio;
2109 }
2110
2111 /*
2112  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2113  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2114  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2115  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2116  * estimator recalculates.
2117  */
2118 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2119 {
2120         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2125  * taken into account by the scheduler. This value might
2126  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2127  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2128  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2129  */
2130 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2131 {
2132         p->normal_prio = normal_prio(p);
2133         /*
2134          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2135          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2136          * to the normal priority:
2137          */
2138         if (!rt_prio(p->prio))
2139                 return p->normal_prio;
2140         return p->prio;
2141 }
2142
2143 /**
2144  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2145  * @p: the task in question.
2146  *
2147  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2148  */
2149 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2150 {
2151         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2152 }
2153
2154 /*
2155  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2156  * use the balance_callback list if you want balancing.
2157  *
2158  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2159  * balance_callback().
2160  */
2161 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2162                                        const struct sched_class *prev_class,
2163                                        int oldprio)
2164 {
2165         if (prev_class != p->sched_class) {
2166                 if (prev_class->switched_from)
2167                         prev_class->switched_from(rq, p);
2168
2169                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2170         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2171                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2172 }
2173
2174 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2175 {
2176         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2177                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2178         else if (sched_class_above(p->sched_class, rq->curr->sched_class))
2179                 resched_curr(rq);
2180
2181         /*
2182          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2183          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2184          */
2185         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2186                 rq_clock_skip_update(rq);
2187 }
2188
2189 #ifdef CONFIG_SMP
2190
2191 static void
2192 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2193
2194 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2195                                   const struct cpumask *new_mask,
2196                                   u32 flags);
2197
2198 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2199 {
2200         if (likely(!p->migration_disabled))
2201                 return;
2202
2203         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2204                 return;
2205
2206         /*
2207          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2208          */
2209         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
2210 }
2211
2212 void migrate_disable(void)
2213 {
2214         struct task_struct *p = current;
2215
2216         if (p->migration_disabled) {
2217                 p->migration_disabled++;
2218                 return;
2219         }
2220
2221         preempt_disable();
2222         this_rq()->nr_pinned++;
2223         p->migration_disabled = 1;
2224         preempt_enable();
2225 }
2226 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2227
2228 void migrate_enable(void)
2229 {
2230         struct task_struct *p = current;
2231
2232         if (p->migration_disabled > 1) {
2233                 p->migration_disabled--;
2234                 return;
2235         }
2236
2237         if (WARN_ON_ONCE(!p->migration_disabled))
2238                 return;
2239
2240         /*
2241          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2242          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2243          */
2244         preempt_disable();
2245         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2246                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
2247         /*
2248          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2249          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2250          * select_fallback_rq) get confused.
2251          */
2252         barrier();
2253         p->migration_disabled = 0;
2254         this_rq()->nr_pinned--;
2255         preempt_enable();
2256 }
2257 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2258
2259 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2260 {
2261         return rq->nr_pinned;
2262 }
2263
2264 /*
2265  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2266  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2267  */
2268 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2269 {
2270         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2271         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2272                 return false;
2273
2274         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2275         if (is_migration_disabled(p))
2276                 return cpu_online(cpu);
2277
2278         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2279         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2280                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2281
2282         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2283         if (kthread_is_per_cpu(p))
2284                 return cpu_online(cpu);
2285
2286         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2287         if (cpu_dying(cpu))
2288                 return false;
2289
2290         /* But are allowed during online. */
2291         return cpu_online(cpu);
2292 }
2293
2294 /*
2295  * This is how migration works:
2296  *
2297  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2298  *    stop_one_cpu().
2299  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2300  *    off the CPU)
2301  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2302  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2303  *    it and puts it into the right queue.
2304  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2305  *    is done.
2306  */
2307
2308 /*
2309  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2310  *
2311  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2312  */
2313 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2314                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2315 {
2316         lockdep_assert_rq_held(rq);
2317
2318         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2319         set_task_cpu(p, new_cpu);
2320         rq_unlock(rq, rf);
2321
2322         rq = cpu_rq(new_cpu);
2323
2324         rq_lock(rq, rf);
2325         WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != new_cpu);
2326         activate_task(rq, p, 0);
2327         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2328
2329         return rq;
2330 }
2331
2332 struct migration_arg {
2333         struct task_struct              *task;
2334         int                             dest_cpu;
2335         struct set_affinity_pending     *pending;
2336 };
2337
2338 /*
2339  * @refs: number of wait_for_completion()
2340  * @stop_pending: is @stop_work in use
2341  */
2342 struct set_affinity_pending {
2343         refcount_t              refs;
2344         unsigned int            stop_pending;
2345         struct completion       done;
2346         struct cpu_stop_work    stop_work;
2347         struct migration_arg    arg;
2348 };
2349
2350 /*
2351  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2352  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2353  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2354  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2355  *
2356  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2357  * as the task is no longer on this CPU.
2358  */
2359 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2360                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2361 {
2362         /* Affinity changed (again). */
2363         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2364                 return rq;
2365
2366         update_rq_clock(rq);
2367         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2368
2369         return rq;
2370 }
2371
2372 /*
2373  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2374  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2375  * 'pushing' onto another runqueue.
2376  */
2377 static int migration_cpu_stop(void *data)
2378 {
2379         struct migration_arg *arg = data;
2380         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2381         struct task_struct *p = arg->task;
2382         struct rq *rq = this_rq();
2383         bool complete = false;
2384         struct rq_flags rf;
2385
2386         /*
2387          * The original target CPU might have gone down and we might
2388          * be on another CPU but it doesn't matter.
2389          */
2390         local_irq_save(rf.flags);
2391         /*
2392          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2393          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2394          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2395          */
2396         flush_smp_call_function_queue();
2397
2398         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2399         rq_lock(rq, &rf);
2400
2401         /*
2402          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2403          * p->migration_pending must have remained stable.
2404          */
2405         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2406
2407         /*
2408          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2409          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2410          * we're holding p->pi_lock.
2411          */
2412         if (task_rq(p) == rq) {
2413                 if (is_migration_disabled(p))
2414                         goto out;
2415
2416                 if (pending) {
2417                         p->migration_pending = NULL;
2418                         complete = true;
2419
2420                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2421                                 goto out;
2422                 }
2423
2424                 if (task_on_rq_queued(p))
2425                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2426                 else
2427                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2428
2429                 /*
2430                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2431                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2432                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2433                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2434                  */
2435
2436         } else if (pending) {
2437                 /*
2438                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2439                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2440                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2441                  *
2442                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2443                  * more likely.
2444                  */
2445
2446                 /*
2447                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2448                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2449                  * somewhere allowed, we're done.
2450                  */
2451                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2452                         p->migration_pending = NULL;
2453                         complete = true;
2454                         goto out;
2455                 }
2456
2457                 /*
2458                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2459                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2460                  * it.
2461                  */
2462                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2463                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2464                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2465                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2466                 return 0;
2467         }
2468 out:
2469         if (pending)
2470                 pending->stop_pending = false;
2471         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2472
2473         if (complete)
2474                 complete_all(&pending->done);
2475
2476         return 0;
2477 }
2478
2479 int push_cpu_stop(void *arg)
2480 {
2481         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2482         struct task_struct *p = arg;
2483
2484         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2485         raw_spin_rq_lock(rq);
2486
2487         if (task_rq(p) != rq)
2488                 goto out_unlock;
2489
2490         if (is_migration_disabled(p)) {
2491                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2492                 goto out_unlock;
2493         }
2494
2495         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2496
2497         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2498                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2499
2500         if (!lowest_rq)
2501                 goto out_unlock;
2502
2503         // XXX validate p is still the highest prio task
2504         if (task_rq(p) == rq) {
2505                 deactivate_task(rq, p, 0);
2506                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2507                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2508                 resched_curr(lowest_rq);
2509         }
2510
2511         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2512
2513 out_unlock:
2514         rq->push_busy = false;
2515         raw_spin_rq_unlock(rq);
2516         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2517
2518         put_task_struct(p);
2519         return 0;
2520 }
2521
2522 /*
2523  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2524  * actually call this function.
2525  */
2526 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2527 {
2528         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2529                 p->cpus_ptr = new_mask;
2530                 return;
2531         }
2532
2533         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2534         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2535 }
2536
2537 static void
2538 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2539 {
2540         struct rq *rq = task_rq(p);
2541         bool queued, running;
2542
2543         /*
2544          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2545          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2546          * p->pi_lock.
2547          *
2548          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2549          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2550          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2551          * before finish_task().
2552          *
2553          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2554          */
2555         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2556                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2557         else
2558                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2559
2560         queued = task_on_rq_queued(p);
2561         running = task_current(rq, p);
2562
2563         if (queued) {
2564                 /*
2565                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2566                  * holding rq->lock.
2567                  */
2568                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2569                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2570         }
2571         if (running)
2572                 put_prev_task(rq, p);
2573
2574         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2575
2576         if (queued)
2577                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2578         if (running)
2579                 set_next_task(rq, p);
2580 }
2581
2582 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2583 {
2584         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2585 }
2586
2587 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2588                       int node)
2589 {
2590         if (!src->user_cpus_ptr)
2591                 return 0;
2592
2593         dst->user_cpus_ptr = kmalloc_node(cpumask_size(), GFP_KERNEL, node);
2594         if (!dst->user_cpus_ptr)
2595                 return -ENOMEM;
2596
2597         cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2598         return 0;
2599 }
2600
2601 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2602 {
2603         struct cpumask *user_mask = NULL;
2604
2605         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2606
2607         return user_mask;
2608 }
2609
2610 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2611 {
2612         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2613 }
2614
2615 /*
2616  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2617  *
2618  *
2619  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2620  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2621  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2622  *
2623  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2624  * Consider:
2625  *
2626  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2627  *
2628  *     P0@CPU0                  P1
2629  *
2630  *     migrate_disable();
2631  *     <preempted>
2632  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2633  *
2634  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2635  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2636  * This means we need the following scheme:
2637  *
2638  *     P0@CPU0                  P1
2639  *
2640  *     migrate_disable();
2641  *     <preempted>
2642  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2643  *                                <blocks>
2644  *     <resumes>
2645  *     migrate_enable();
2646  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2647  *       <wakes local stopper>
2648  *                         `--> <woken on migration completion>
2649  *
2650  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2651  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2652  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2653  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2654  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2655  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2656  * moment.
2657  *
2658  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2659  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2660  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2661  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2662  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2663  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2664  *
2665  *
2666  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2667  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2668  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2669  * Migrate-Disable. Consider:
2670  *
2671  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2672  *
2673  *     CPU0               P1                            P2
2674  *     <P0>
2675  *       migrate_disable();
2676  *       <preempted>
2677  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2678  *                          <blocks>
2679  *     <migration/0>
2680  *       migration_cpu_stop()
2681  *         is_migration_disabled()
2682  *           <bails>
2683  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2684  *                                                         <signal completion>
2685  *                          <awakes>
2686  *
2687  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2688  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2689  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2690  */
2691 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2692                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2693 {
2694         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2695         bool stop_pending, complete = false;
2696
2697         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2698         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2699                 struct task_struct *push_task = NULL;
2700
2701                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2702                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2703                         rq->push_busy = true;
2704                         push_task = get_task_struct(p);
2705                 }
2706
2707                 /*
2708                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2709                  * then complete now.
2710                  */
2711                 pending = p->migration_pending;
2712                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2713                         p->migration_pending = NULL;
2714                         complete = true;
2715                 }
2716
2717                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2718
2719                 if (push_task) {
2720                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2721                                             p, &rq->push_work);
2722                 }
2723
2724                 if (complete)
2725                         complete_all(&pending->done);
2726
2727                 return 0;
2728         }
2729
2730         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2731                 /* serialized by p->pi_lock */
2732                 if (!p->migration_pending) {
2733                         /* Install the request */
2734                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2735                         init_completion(&my_pending.done);
2736                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2737                                 .task = p,
2738                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2739                                 .pending = &my_pending,
2740                         };
2741
2742                         p->migration_pending = &my_pending;
2743                 } else {
2744                         pending = p->migration_pending;
2745                         refcount_inc(&pending->refs);
2746                         /*
2747                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2748                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2749                          * we risk a completion of the pending despite having a
2750                          * task on a disallowed CPU.
2751                          *
2752                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2753                          */
2754                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2755                 }
2756         }
2757         pending = p->migration_pending;
2758         /*
2759          * - !MIGRATE_ENABLE:
2760          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2761          *
2762          * - MIGRATE_ENABLE:
2763          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2764          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2765          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2766          *   pending completion.
2767          *
2768          * Either way, we really should have a @pending here.
2769          */
2770         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2771                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2772                 return -EINVAL;
2773         }
2774
2775         if (task_on_cpu(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
2776                 /*
2777                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2778                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2779                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2780                  */
2781                 stop_pending = pending->stop_pending;
2782                 if (!stop_pending)
2783                         pending->stop_pending = true;
2784
2785                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2786                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2787
2788                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2789
2790                 if (!stop_pending) {
2791                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2792                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2793                 }
2794
2795                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2796                         return 0;
2797         } else {
2798
2799                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2800                         if (task_on_rq_queued(p))
2801                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2802
2803                         if (!pending->stop_pending) {
2804                                 p->migration_pending = NULL;
2805                                 complete = true;
2806                         }
2807                 }
2808                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2809
2810                 if (complete)
2811                         complete_all(&pending->done);
2812         }
2813
2814         wait_for_completion(&pending->done);
2815
2816         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2817                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2818
2819         /*
2820          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2821          * have seen the completion and decremented the refcount
2822          */
2823         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2824
2825         /* ARGH */
2826         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2827
2828         return 0;
2829 }
2830
2831 /*
2832  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
2833  */
2834 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
2835                                          const struct cpumask *new_mask,
2836                                          u32 flags,
2837                                          struct rq *rq,
2838                                          struct rq_flags *rf)
2839         __releases(rq->lock)
2840         __releases(p->pi_lock)
2841 {
2842         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
2843         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2844         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
2845         struct cpumask *user_mask = NULL;
2846         unsigned int dest_cpu;
2847         int ret = 0;
2848
2849         update_rq_clock(rq);
2850
2851         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
2852                 /*
2853                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2854                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2855                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2856                  *
2857                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2858                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2859                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2860                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2861                  */
2862                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2863         }
2864
2865         if (!kthread && !cpumask_subset(new_mask, cpu_allowed_mask)) {
2866                 ret = -EINVAL;
2867                 goto out;
2868         }
2869
2870         /*
2871          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2872          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2873          */
2874         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2875                 ret = -EINVAL;
2876                 goto out;
2877         }
2878
2879         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2880                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2881                         goto out;
2882
2883                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2884                                  is_migration_disabled(p) &&
2885                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2886                         ret = -EBUSY;
2887                         goto out;
2888                 }
2889         }
2890
2891         /*
2892          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2893          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2894          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2895          */
2896         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2897         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2898                 ret = -EINVAL;
2899                 goto out;
2900         }
2901
2902         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2903
2904         if (flags & SCA_USER)
2905                 user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
2906
2907         ret = affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, flags);
2908
2909         kfree(user_mask);
2910
2911         return ret;
2912
2913 out:
2914         task_rq_unlock(rq, p, rf);
2915
2916         return ret;
2917 }
2918
2919 /*
2920  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2921  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2922  * is removed from the allowed bitmask.
2923  *
2924  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2925  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2926  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2927  */
2928 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2929                                   const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2930 {
2931         struct rq_flags rf;
2932         struct rq *rq;
2933
2934         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2935         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, flags, rq, &rf);
2936 }
2937
2938 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2939 {
2940         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2941 }
2942 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2943
2944 /*
2945  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
2946  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask
2947  * and pointing @p->user_cpus_ptr to a copy of the old mask.
2948  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
2949  * -EINVAL.
2950  */
2951 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2952                                      struct cpumask *new_mask,
2953                                      const struct cpumask *subset_mask)
2954 {
2955         struct cpumask *user_mask = NULL;
2956         struct rq_flags rf;
2957         struct rq *rq;
2958         int err;
2959
2960         if (!p->user_cpus_ptr) {
2961                 user_mask = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
2962                 if (!user_mask)
2963                         return -ENOMEM;
2964         }
2965
2966         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2967
2968         /*
2969          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
2970          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
2971          * mask entirely.
2972          */
2973         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
2974                 err = -EPERM;
2975                 goto err_unlock;
2976         }
2977
2978         if (!cpumask_and(new_mask, &p->cpus_mask, subset_mask)) {
2979                 err = -EINVAL;
2980                 goto err_unlock;
2981         }
2982
2983         /*
2984          * We're about to butcher the task affinity, so keep track of what
2985          * the user asked for in case we're able to restore it later on.
2986          */
2987         if (user_mask) {
2988                 cpumask_copy(user_mask, p->cpus_ptr);
2989                 p->user_cpus_ptr = user_mask;
2990         }
2991
2992         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, 0, rq, &rf);
2993
2994 err_unlock:
2995         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2996         kfree(user_mask);
2997         return err;
2998 }
2999
3000 /*
3001  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
3002  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpu_ptr to a copy of the
3003  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
3004  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
3005  */
3006 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3007 {
3008         cpumask_var_t new_mask;
3009         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3010
3011         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
3012
3013         /*
3014          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
3015          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
3016          * lock to ensure that the migration succeeds.
3017          */
3018         cpus_read_lock();
3019         if (!cpumask_available(new_mask))
3020                 goto out_set_mask;
3021
3022         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
3023                 goto out_free_mask;
3024
3025         /*
3026          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
3027          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
3028          */
3029         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
3030         override_mask = new_mask;
3031
3032 out_set_mask:
3033         if (printk_ratelimit()) {
3034                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
3035                                 task_pid_nr(p), p->comm,
3036                                 cpumask_pr_args(override_mask));
3037         }
3038
3039         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
3040 out_free_mask:
3041         cpus_read_unlock();
3042         free_cpumask_var(new_mask);
3043 }
3044
3045 static int
3046 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask);
3047
3048 /*
3049  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3050  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr(). This will clear (and free)
3051  * @p->user_cpus_ptr.
3052  *
3053  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3054  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3055  */
3056 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3057 {
3058         struct cpumask *user_mask = p->user_cpus_ptr;
3059         unsigned long flags;
3060
3061         /*
3062          * Try to restore the old affinity mask. If this fails, then
3063          * we free the mask explicitly to avoid it being inherited across
3064          * a subsequent fork().
3065          */
3066         if (!user_mask || !__sched_setaffinity(p, user_mask))
3067                 return;
3068
3069         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3070         user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
3071         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3072
3073         kfree(user_mask);
3074 }
3075
3076 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3077 {
3078 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3079         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3080
3081         /*
3082          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3083          * ttwu() will sort out the placement.
3084          */
3085         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3086
3087         /*
3088          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3089          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3090          * time relying on p->on_rq.
3091          */
3092         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3093                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3094                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3095
3096 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3097         /*
3098          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3099          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3100          *
3101          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3102          * see task_group().
3103          *
3104          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3105          * task_rq_lock().
3106          */
3107         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3108                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3109 #endif
3110         /*
3111          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3112          */
3113         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3114
3115         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3116 #endif
3117
3118         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3119
3120         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3121                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3122                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3123                 p->se.nr_migrations++;
3124                 rseq_migrate(p);
3125                 perf_event_task_migrate(p);
3126         }
3127
3128         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3129 }
3130
3131 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3132 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3133 {
3134         if (task_on_rq_queued(p)) {
3135                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3136                 struct rq_flags srf, drf;
3137
3138                 src_rq = task_rq(p);
3139                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3140
3141                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3142                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3143
3144                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3145                 set_task_cpu(p, cpu);
3146                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3147                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
3148
3149                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3150                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3151
3152         } else {
3153                 /*
3154                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3155                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3156                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3157                  */
3158                 p->wake_cpu = cpu;
3159         }
3160 }
3161
3162 struct migration_swap_arg {
3163         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3164         int src_cpu, dst_cpu;
3165 };
3166
3167 static int migrate_swap_stop(void *data)
3168 {
3169         struct migration_swap_arg *arg = data;
3170         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3171         int ret = -EAGAIN;
3172
3173         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3174                 return -EAGAIN;
3175
3176         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3177         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3178
3179         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
3180                         &arg->dst_task->pi_lock);
3181         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
3182
3183         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3184                 goto unlock;
3185
3186         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3187                 goto unlock;
3188
3189         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3190                 goto unlock;
3191
3192         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3193                 goto unlock;
3194
3195         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3196         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3197
3198         ret = 0;
3199
3200 unlock:
3201         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
3202         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
3203         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
3204
3205         return ret;
3206 }
3207
3208 /*
3209  * Cross migrate two tasks
3210  */
3211 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3212                 int target_cpu, int curr_cpu)
3213 {
3214         struct migration_swap_arg arg;
3215         int ret = -EINVAL;
3216
3217         arg = (struct migration_swap_arg){
3218                 .src_task = cur,
3219                 .src_cpu = curr_cpu,
3220                 .dst_task = p,
3221                 .dst_cpu = target_cpu,
3222         };
3223
3224         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3225                 goto out;
3226
3227         /*
3228          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3229          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3230          */
3231         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3232                 goto out;
3233
3234         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3235                 goto out;
3236
3237         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3238                 goto out;
3239
3240         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3241         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3242
3243 out:
3244         return ret;
3245 }
3246 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3247
3248 /*
3249  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
3250  *
3251  * Wait for the thread to block in any of the states set in @match_state.
3252  * If it changes, i.e. @p might have woken up, then return zero.  When we
3253  * succeed in waiting for @p to be off its CPU, we return a positive number
3254  * (its total switch count).  If a second call a short while later returns the
3255  * same number, the caller can be sure that @p has remained unscheduled the
3256  * whole time.
3257  *
3258  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
3259  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
3260  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
3261  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
3262  * waiting to become inactive.
3263  */
3264 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
3265 {
3266         int running, queued;
3267         struct rq_flags rf;
3268         unsigned long ncsw;
3269         struct rq *rq;
3270
3271         for (;;) {
3272                 /*
3273                  * We do the initial early heuristics without holding
3274                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
3275                  * the runqueue lock when things look like they will
3276                  * work out!
3277                  */
3278                 rq = task_rq(p);
3279
3280                 /*
3281                  * If the task is actively running on another CPU
3282                  * still, just relax and busy-wait without holding
3283                  * any locks.
3284                  *
3285                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
3286                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
3287                  * But we don't care, since "task_on_cpu()" will
3288                  * return false if the runqueue has changed and p
3289                  * is actually now running somewhere else!
3290                  */
3291                 while (task_on_cpu(rq, p)) {
3292                         if (!(READ_ONCE(p->__state) & match_state))
3293                                 return 0;
3294                         cpu_relax();
3295                 }
3296
3297                 /*
3298                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
3299                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
3300                  * just go back and repeat.
3301                  */
3302                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
3303                 trace_sched_wait_task(p);
3304                 running = task_on_cpu(rq, p);
3305                 queued = task_on_rq_queued(p);
3306                 ncsw = 0;
3307                 if (READ_ONCE(p->__state) & match_state)
3308                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
3309                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3310
3311                 /*
3312                  * If it changed from the expected state, bail out now.
3313                  */
3314                 if (unlikely(!ncsw))
3315                         break;
3316
3317                 /*
3318                  * Was it really running after all now that we
3319                  * checked with the proper locks actually held?
3320                  *
3321                  * Oops. Go back and try again..
3322                  */
3323                 if (unlikely(running)) {
3324                         cpu_relax();
3325                         continue;
3326                 }
3327
3328                 /*
3329                  * It's not enough that it's not actively running,
3330                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
3331                  * preempted!
3332                  *
3333                  * So if it was still runnable (but just not actively
3334                  * running right now), it's preempted, and we should
3335                  * yield - it could be a while.
3336                  */
3337                 if (unlikely(queued)) {
3338                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
3339
3340                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3341                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
3342                         continue;
3343                 }
3344
3345                 /*
3346                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
3347                  * runnable, which means that it will never become
3348                  * running in the future either. We're all done!
3349                  */
3350                 break;
3351         }
3352
3353         return ncsw;
3354 }
3355
3356 /***
3357  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3358  * @p: the to-be-kicked thread
3359  *
3360  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3361  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3362  *
3363  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3364  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3365  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3366  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3367  * achieved as well.
3368  */
3369 void kick_process(struct task_struct *p)
3370 {
3371         int cpu;
3372
3373         preempt_disable();
3374         cpu = task_cpu(p);
3375         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3376                 smp_send_reschedule(cpu);
3377         preempt_enable();
3378 }
3379 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3380
3381 /*
3382  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3383  *
3384  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3385  *
3386  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3387  *
3388  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3389  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3390  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3391  *    see it.
3392  *
3393  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3394  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3395  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3396  *    off.
3397  *
3398  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3399  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3400  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3401  * to satisfy the above rules.
3402  */
3403 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3404 {
3405         int nid = cpu_to_node(cpu);
3406         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3407         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3408         int dest_cpu;
3409
3410         /*
3411          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3412          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3413          * select the CPU on the other node.
3414          */
3415         if (nid != -1) {
3416                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3417
3418                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3419                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3420                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3421                                 return dest_cpu;
3422                 }
3423         }
3424
3425         for (;;) {
3426                 /* Any allowed, online CPU? */
3427                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3428                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3429                                 continue;
3430
3431                         goto out;
3432                 }
3433
3434                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3435                 switch (state) {
3436                 case cpuset:
3437                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3438                                 state = possible;
3439                                 break;
3440                         }
3441                         fallthrough;
3442                 case possible:
3443                         /*
3444                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3445                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3446                          *
3447                          * More yuck to audit.
3448                          */
3449                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3450                         state = fail;
3451                         break;
3452                 case fail:
3453                         BUG();
3454                         break;
3455                 }
3456         }
3457
3458 out:
3459         if (state != cpuset) {
3460                 /*
3461                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3462                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3463                  * leave kernel.
3464                  */
3465                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3466                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3467                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3468                 }
3469         }
3470
3471         return dest_cpu;
3472 }
3473
3474 /*
3475  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3476  */
3477 static inline
3478 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3479 {
3480         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3481
3482         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3483                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3484         else
3485                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3486
3487         /*
3488          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3489          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3490          * CPU.
3491          *
3492          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3493          *
3494          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3495          *   not worry about this generic constraint ]
3496          */
3497         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3498                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3499
3500         return cpu;
3501 }
3502
3503 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3504 {
3505         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3506         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3507         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3508
3509         if (stop) {
3510                 /*
3511                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3512                  * userspace knows about and won't get confused about.
3513                  *
3514                  * Also, it will make PI more or less work without too
3515                  * much confusion -- but then, stop work should not
3516                  * rely on PI working anyway.
3517                  */
3518                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3519
3520                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3521
3522                 /*
3523                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3524                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3525                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3526                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3527                  * around the current task.
3528                  *
3529                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3530                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3531                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3532                  * own class.
3533                  */
3534                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3535         }
3536
3537         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3538
3539         if (old_stop) {
3540                 /*
3541                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3542                  * it can die in pieces.
3543                  */
3544                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3545         }
3546 }
3547
3548 #else /* CONFIG_SMP */
3549
3550 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3551                                          const struct cpumask *new_mask,
3552                                          u32 flags)
3553 {
3554         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3555 }
3556
3557 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3558
3559 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3560 {
3561         return false;
3562 }
3563
3564 #endif /* !CONFIG_SMP */
3565
3566 static void
3567 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3568 {
3569         struct rq *rq;
3570
3571         if (!schedstat_enabled())
3572                 return;
3573
3574         rq = this_rq();
3575
3576 #ifdef CONFIG_SMP
3577         if (cpu == rq->cpu) {
3578                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3579                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3580         } else {
3581                 struct sched_domain *sd;
3582
3583                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3584                 rcu_read_lock();
3585                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3586                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3587                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3588                                 break;
3589                         }
3590                 }
3591                 rcu_read_unlock();
3592         }
3593
3594         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3595                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3596 #endif /* CONFIG_SMP */
3597
3598         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3599         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3600
3601         if (wake_flags & WF_SYNC)
3602                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3603 }
3604
3605 /*
3606  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
3607  */
3608 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3609                            struct rq_flags *rf)
3610 {
3611         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3612         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3613         trace_sched_wakeup(p);
3614
3615 #ifdef CONFIG_SMP
3616         if (p->sched_class->task_woken) {
3617                 /*
3618                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3619                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3620                  */
3621                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3622                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3623                 rq_repin_lock(rq, rf);
3624         }
3625
3626         if (rq->idle_stamp) {
3627                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3628                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3629
3630                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3631
3632                 if (rq->avg_idle > max)
3633                         rq->avg_idle = max;
3634
3635                 rq->wake_stamp = jiffies;
3636                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3637
3638                 rq->idle_stamp = 0;
3639         }
3640 #endif
3641 }
3642
3643 static void
3644 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3645                  struct rq_flags *rf)
3646 {
3647         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3648
3649         lockdep_assert_rq_held(rq);
3650
3651         if (p->sched_contributes_to_load)
3652                 rq->nr_uninterruptible--;
3653
3654 #ifdef CONFIG_SMP
3655         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3656                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3657         else
3658 #endif
3659         if (p->in_iowait) {
3660                 delayacct_blkio_end(p);
3661                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3662         }
3663
3664         activate_task(rq, p, en_flags);
3665         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3666 }
3667
3668 /*
3669  * Consider @p being inside a wait loop:
3670  *
3671  *   for (;;) {
3672  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3673  *
3674  *      if (CONDITION)
3675  *         break;
3676  *
3677  *      schedule();
3678  *   }
3679  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3680  *
3681  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3682  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3683  * an atomic manner.
3684  *
3685  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3686  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3687  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3688  * need to do a full wakeup with enqueue.
3689  *
3690  * Returns: %true when the wakeup is done,
3691  *          %false otherwise.
3692  */
3693 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3694 {
3695         struct rq_flags rf;
3696         struct rq *rq;
3697         int ret = 0;
3698
3699         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3700         if (task_on_rq_queued(p)) {
3701                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3702                 update_rq_clock(rq);
3703                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3704                 ret = 1;
3705         }
3706         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3707
3708         return ret;
3709 }
3710
3711 #ifdef CONFIG_SMP
3712 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3713 {
3714         struct llist_node *llist = arg;
3715         struct rq *rq = this_rq();
3716         struct task_struct *p, *t;
3717         struct rq_flags rf;
3718
3719         if (!llist)
3720                 return;
3721
3722         /*
3723          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3724          * Races such that false-negatives are possible, since they
3725          * are shorter lived that false-positives would be.
3726          */
3727         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3728
3729         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3730         update_rq_clock(rq);
3731
3732         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3733                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3734                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3735
3736                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3737                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3738
3739                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3740         }
3741
3742         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3743 }
3744
3745 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3746 {
3747         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3748
3749         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3750                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3751         else
3752                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3753 }
3754
3755 /*
3756  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3757  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3758  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3759  * of the wakeup instead of the waker.
3760  */
3761 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3762 {
3763         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3764
3765         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3766
3767         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3768         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3769 }
3770
3771 void wake_up_if_idle(int cpu)
3772 {
3773         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3774         struct rq_flags rf;
3775
3776         rcu_read_lock();
3777
3778         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3779                 goto out;
3780
3781         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3782         if (is_idle_task(rq->curr))
3783                 resched_curr(rq);
3784         /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3785         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3786
3787 out:
3788         rcu_read_unlock();
3789 }
3790
3791 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3792 {
3793         if (this_cpu == that_cpu)
3794                 return true;
3795
3796         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3797 }
3798
3799 static inline bool ttwu_queue_cond(struct task_struct *p, int cpu)
3800 {
3801         /*
3802          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3803          * in hotplug state.
3804          */
3805         if (!cpu_active(cpu))
3806                 return false;
3807
3808         /* Ensure the task will still be allowed to run on the CPU. */
3809         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
3810                 return false;
3811
3812         /*
3813          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3814          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3815          */
3816         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3817                 return true;
3818
3819         if (cpu == smp_processor_id())
3820                 return false;
3821
3822         /*
3823          * If the wakee cpu is idle, or the task is descheduling and the
3824          * only running task on the CPU, then use the wakelist to offload
3825          * the task activation to the idle (or soon-to-be-idle) CPU as
3826          * the current CPU is likely busy. nr_running is checked to
3827          * avoid unnecessary task stacking.
3828          *
3829          * Note that we can only get here with (wakee) p->on_rq=0,
3830          * p->on_cpu can be whatever, we've done the dequeue, so
3831          * the wakee has been accounted out of ->nr_running.
3832          */
3833         if (!cpu_rq(cpu)->nr_running)
3834                 return true;
3835
3836         return false;
3837 }
3838
3839 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3840 {
3841         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(p, cpu)) {
3842                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3843                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3844                 return true;
3845         }
3846
3847         return false;
3848 }
3849
3850 #else /* !CONFIG_SMP */
3851
3852 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3853 {
3854         return false;
3855 }
3856
3857 #endif /* CONFIG_SMP */
3858
3859 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3860 {
3861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3862         struct rq_flags rf;
3863
3864         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3865                 return;
3866
3867         rq_lock(rq, &rf);
3868         update_rq_clock(rq);
3869         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3870         rq_unlock(rq, &rf);
3871 }
3872
3873 /*
3874  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
3875  *
3876  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
3877  * disabled when p == current.
3878  *
3879  * The rules of PREEMPT_RT saved_state:
3880  *
3881  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
3882  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
3883  *
3884  *   The lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT. No other
3885  *   bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
3886  */
3887 static __always_inline
3888 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
3889 {
3890         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
3891                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
3892                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
3893         }
3894
3895         if (READ_ONCE(p->__state) & state) {
3896                 *success = 1;
3897                 return true;
3898         }
3899
3900 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
3901         /*
3902          * Saved state preserves the task state across blocking on
3903          * an RT lock.  If the state matches, set p::saved_state to
3904          * TASK_RUNNING, but do not wake the task because it waits
3905          * for a lock wakeup. Also indicate success because from
3906          * the regular waker's point of view this has succeeded.
3907          *
3908          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
3909          * from p::saved_state which ensures that the regular
3910          * wakeup is not lost. The restore will also set
3911          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
3912          * not result in false positives vs. @success
3913          */
3914         if (p->saved_state & state) {
3915                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
3916                 *success = 1;
3917         }
3918 #endif
3919         return false;
3920 }
3921
3922 /*
3923  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3924  *
3925  *  MIGRATION
3926  *
3927  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3928  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3929  * execution on its new CPU [c1].
3930  *
3931  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3932  *
3933  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3934  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3935  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3936  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3937  *
3938  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3939  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3940  *
3941  * Example:
3942  *
3943  *   CPU0            CPU1            CPU2
3944  *
3945  *   LOCK rq(0)->lock
3946  *   sched-out X
3947  *   sched-in Y
3948  *   UNLOCK rq(0)->lock
3949  *
3950  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3951  *                                   dequeue X
3952  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3953  *
3954  *                                   LOCK rq(1)->lock
3955  *                                   enqueue X
3956  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3957  *
3958  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3959  *                   sched-out Z
3960  *                   sched-in X
3961  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3962  *
3963  *
3964  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3965  *
3966  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3967  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3968  * chain to provide order. Instead we do:
3969  *
3970  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3971  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3972  *
3973  * Example:
3974  *
3975  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3976  *
3977  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3978  *   dequeue X
3979  *   sched-out X
3980  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3981  *
3982  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3983  *                    X->state = WAKING
3984  *                    set_task_cpu(X,2)
3985  *
3986  *                    LOCK rq(2)->lock
3987  *                    enqueue X
3988  *                    X->state = RUNNING
3989  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3990  *
3991  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3992  *                                          sched-out Z
3993  *                                          sched-in X
3994  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3995  *
3996  *                    UNLOCK X->pi_lock
3997  *   UNLOCK rq(0)->lock
3998  *
3999  *
4000  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
4001  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
4002  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
4003  */
4004
4005 /**
4006  * try_to_wake_up - wake up a thread
4007  * @p: the thread to be awakened
4008  * @state: the mask of task states that can be woken
4009  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
4010  *
4011  * Conceptually does:
4012  *
4013  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
4014  *
4015  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
4016  *
4017  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
4018  *
4019  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
4020  * with set_current_state().
4021  *
4022  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
4023  *
4024  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
4025  *  - p->sched_class
4026  *  - p->cpus_ptr
4027  *  - p->sched_task_group
4028  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
4029  *
4030  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
4031  * Takes rq->lock in:
4032  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
4033  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
4034  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
4035  *
4036  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
4037  * many memory barriers and their comments for details.
4038  *
4039  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
4040  *         %false otherwise.
4041  */
4042 static int
4043 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
4044 {
4045         unsigned long flags;
4046         int cpu, success = 0;
4047
4048         preempt_disable();
4049         if (p == current) {
4050                 /*
4051                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
4052                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
4053                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
4054                  * without taking any locks.
4055                  *
4056                  * In particular:
4057                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4058                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4059                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4060                  */
4061                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4062                         goto out;
4063
4064                 trace_sched_waking(p);
4065                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4066                 trace_sched_wakeup(p);
4067                 goto out;
4068         }
4069
4070         /*
4071          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4072          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4073          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4074          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4075          */
4076         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4077         smp_mb__after_spinlock();
4078         if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4079                 goto unlock;
4080
4081         trace_sched_waking(p);
4082
4083         /*
4084          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4085          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4086          * in smp_cond_load_acquire() below.
4087          *
4088          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4089          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4090          *   UNLOCK rq->lock
4091          *
4092          * __schedule() (switch to task 'p')
4093          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4094          *   smp_mb__after_spinlock();
4095          *   UNLOCK rq->lock
4096          *
4097          * [task p]
4098          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4099          *
4100          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4101          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4102          *
4103          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
4104          */
4105         smp_rmb();
4106         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4107                 goto unlock;
4108
4109 #ifdef CONFIG_SMP
4110         /*
4111          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4112          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4113          *
4114          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4115          * from the runqueue.
4116          *
4117          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4118          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4119          *   UNLOCK rq->lock
4120          *
4121          * __schedule() (put 'p' to sleep)
4122          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4123          *   smp_mb__after_spinlock();
4124          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4125          *
4126          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4127          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4128          *
4129          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4130          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4131          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4132          */
4133         smp_acquire__after_ctrl_dep();
4134
4135         /*
4136          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4137          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4138          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4139          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4140          */
4141         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4142
4143         /*
4144          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4145          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4146          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4147          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4148          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4149          *
4150          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4151          *
4152          * set_task_cpu(p, cpu);
4153          *   STORE p->cpu = @cpu
4154          * __schedule() (switch to task 'p')
4155          *   LOCK rq->lock
4156          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4157          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4158          *
4159          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4160          * scheduling.
4161          */
4162         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4163             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags))
4164                 goto unlock;
4165
4166         /*
4167          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4168          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4169          *
4170          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4171          *
4172          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4173          * their previous state and preserve Program Order.
4174          */
4175         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4176
4177         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4178         if (task_cpu(p) != cpu) {
4179                 if (p->in_iowait) {
4180                         delayacct_blkio_end(p);
4181                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4182                 }
4183
4184                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
4185                 psi_ttwu_dequeue(p);
4186                 set_task_cpu(p, cpu);
4187         }
4188 #else
4189         cpu = task_cpu(p);
4190 #endif /* CONFIG_SMP */
4191
4192         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4193 unlock:
4194         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4195 out:
4196         if (success)
4197                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4198         preempt_enable();
4199
4200         return success;
4201 }
4202
4203 static bool __task_needs_rq_lock(struct task_struct *p)
4204 {
4205         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
4206
4207         /*
4208          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4209          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4210          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4211          */
4212         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING)
4213                 return true;
4214
4215         /*
4216          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4217          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4218          *
4219          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4220          */
4221         smp_rmb();
4222         if (p->on_rq)
4223                 return true;
4224
4225 #ifdef CONFIG_SMP
4226         /*
4227          * Ensure the task has finished __schedule() and will not be referenced
4228          * anymore. Again, see try_to_wake_up() for a longer comment.
4229          */
4230         smp_rmb();
4231         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4232 #endif
4233
4234         return false;
4235 }
4236
4237 /**
4238  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4239  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4240  * @func: Function to invoke.
4241  * @arg: Argument to function.
4242  *
4243  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4244  * and call @func(@arg) on it.  This function can use ->on_rq and task_curr()
4245  * to work out what the state is, if required.  Given that @func can be invoked
4246  * with a runqueue lock held, it had better be quite lightweight.
4247  *
4248  * Returns:
4249  *   Whatever @func returns
4250  */
4251 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4252 {
4253         struct rq *rq = NULL;
4254         struct rq_flags rf;
4255         int ret;
4256
4257         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4258
4259         if (__task_needs_rq_lock(p))
4260                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4261
4262         /*
4263          * At this point the task is pinned; either:
4264          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4265          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4266          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4267          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4268          *
4269          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4270          * p->__state to differentiate between these states.
4271          */
4272         ret = func(p, arg);
4273
4274         if (rq)
4275                 rq_unlock(rq, &rf);
4276
4277         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4278         return ret;
4279 }
4280
4281 /**
4282  * cpu_curr_snapshot - Return a snapshot of the currently running task
4283  * @cpu: The CPU on which to snapshot the task.
4284  *
4285  * Returns the task_struct pointer of the task "currently" running on
4286  * the specified CPU.  If the same task is running on that CPU throughout,
4287  * the return value will be a pointer to that task's task_struct structure.
4288  * If the CPU did any context switches even vaguely concurrently with the
4289  * execution of this function, the return value will be a pointer to the
4290  * task_struct structure of a randomly chosen task that was running on
4291  * that CPU somewhere around the time that this function was executing.
4292  *
4293  * If the specified CPU was offline, the return value is whatever it
4294  * is, perhaps a pointer to the task_struct structure of that CPU's idle
4295  * task, but there is no guarantee.  Callers wishing a useful return
4296  * value must take some action to ensure that the specified CPU remains
4297  * online throughout.
4298  *
4299  * This function executes full memory barriers before and after fetching
4300  * the pointer, which permits the caller to confine this function's fetch
4301  * with respect to the caller's accesses to other shared variables.
4302  */
4303 struct task_struct *cpu_curr_snapshot(int cpu)
4304 {
4305         struct task_struct *t;
4306
4307         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4308         t = rcu_dereference(cpu_curr(cpu));
4309         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4310         return t;
4311 }
4312
4313 /**
4314  * wake_up_process - Wake up a specific process
4315  * @p: The process to be woken up.
4316  *
4317  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4318  * processes.
4319  *
4320  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4321  *
4322  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4323  */
4324 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4325 {
4326         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4327 }
4328 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4329
4330 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4331 {
4332         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4333 }
4334
4335 /*
4336  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4337  * p is forked by current.
4338  *
4339  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4340  */
4341 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4342 {
4343         p->on_rq                        = 0;
4344
4345         p->se.on_rq                     = 0;
4346         p->se.exec_start                = 0;
4347         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4348         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4349         p->se.nr_migrations             = 0;
4350         p->se.vruntime                  = 0;
4351         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4352
4353 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4354         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4355 #endif
4356
4357 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4358         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4359         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4360 #endif
4361
4362         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
4363         init_dl_task_timer(&p->dl);
4364         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
4365         __dl_clear_params(p);
4366
4367         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4368         p->rt.timeout           = 0;
4369         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4370         p->rt.on_rq             = 0;
4371         p->rt.on_list           = 0;
4372
4373 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4374         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4375 #endif
4376
4377 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4378         p->capture_control = NULL;
4379 #endif
4380         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4381 #ifdef CONFIG_SMP
4382         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4383         p->migration_pending = NULL;
4384 #endif
4385 }
4386
4387 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4388
4389 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4390
4391 int sysctl_numa_balancing_mode;
4392
4393 static void __set_numabalancing_state(bool enabled)
4394 {
4395         if (enabled)
4396                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4397         else
4398                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4399 }
4400
4401 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4402 {
4403         if (enabled)
4404                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_NORMAL;
4405         else
4406                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_DISABLED;
4407         __set_numabalancing_state(enabled);
4408 }
4409
4410 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4411 static void reset_memory_tiering(void)
4412 {
4413         struct pglist_data *pgdat;
4414
4415         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4416                 pgdat->nbp_threshold = 0;
4417                 pgdat->nbp_th_nr_cand = node_page_state(pgdat, PGPROMOTE_CANDIDATE);
4418                 pgdat->nbp_th_start = jiffies_to_msecs(jiffies);
4419         }
4420 }
4421
4422 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4423                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4424 {
4425         struct ctl_table t;
4426         int err;
4427         int state = sysctl_numa_balancing_mode;
4428
4429         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4430                 return -EPERM;
4431
4432         t = *table;
4433         t.data = &state;
4434         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4435         if (err < 0)
4436                 return err;
4437         if (write) {
4438                 if (!(sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING) &&
4439                     (state & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING))
4440                         reset_memory_tiering();
4441                 sysctl_numa_balancing_mode = state;
4442                 __set_numabalancing_state(state);
4443         }
4444         return err;
4445 }
4446 #endif
4447 #endif
4448
4449 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4450
4451 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4452
4453 static void set_schedstats(bool enabled)
4454 {
4455         if (enabled)
4456                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4457         else
4458                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4459 }
4460
4461 void force_schedstat_enabled(void)
4462 {
4463         if (!schedstat_enabled()) {
4464                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4465                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4466         }
4467 }
4468
4469 static int __init setup_schedstats(char *str)
4470 {
4471         int ret = 0;
4472         if (!str)
4473                 goto out;
4474
4475         if (!strcmp(str, "enable")) {
4476                 set_schedstats(true);
4477                 ret = 1;
4478         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4479                 set_schedstats(false);
4480                 ret = 1;
4481         }
4482 out:
4483         if (!ret)
4484                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4485
4486         return ret;
4487 }
4488 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4489
4490 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4491 static int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4492                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4493 {
4494         struct ctl_table t;
4495         int err;
4496         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4497
4498         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4499                 return -EPERM;
4500
4501         t = *table;
4502         t.data = &state;
4503         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4504         if (err < 0)
4505                 return err;
4506         if (write)
4507                 set_schedstats(state);
4508         return err;
4509 }
4510 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4511 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4512
4513 #ifdef CONFIG_SYSCTL
4514 static struct ctl_table sched_core_sysctls[] = {
4515 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4516         {
4517                 .procname       = "sched_schedstats",
4518                 .data           = NULL,
4519                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4520                 .mode           = 0644,
4521                 .proc_handler   = sysctl_schedstats,
4522                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4523                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
4524         },
4525 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4526 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
4527         {
4528                 .procname       = "sched_util_clamp_min",
4529                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min,
4530                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4531                 .mode           = 0644,
4532                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4533         },
4534         {
4535                 .procname       = "sched_util_clamp_max",
4536                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_max,
4537                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4538                 .mode           = 0644,
4539                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4540         },
4541         {
4542                 .procname       = "sched_util_clamp_min_rt_default",
4543                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default,
4544                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4545                 .mode           = 0644,
4546                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4547         },
4548 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
4549         {}
4550 };
4551 static int __init sched_core_sysctl_init(void)
4552 {
4553         register_sysctl_init("kernel", sched_core_sysctls);
4554         return 0;
4555 }
4556 late_initcall(sched_core_sysctl_init);
4557 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
4558
4559 /*
4560  * fork()/clone()-time setup:
4561  */
4562 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4563 {
4564         __sched_fork(clone_flags, p);
4565         /*
4566          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4567          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4568          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4569          */
4570         p->__state = TASK_NEW;
4571
4572         /*
4573          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4574          */
4575         p->prio = current->normal_prio;
4576
4577         uclamp_fork(p);
4578
4579         /*
4580          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4581          */
4582         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4583                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4584                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4585                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4586                         p->rt_priority = 0;
4587                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4588                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4589
4590                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4591                 set_load_weight(p, false);
4592
4593                 /*
4594                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4595                  * fulfilled its duty:
4596                  */
4597                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4598         }
4599
4600         if (dl_prio(p->prio))
4601                 return -EAGAIN;
4602         else if (rt_prio(p->prio))
4603                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4604         else
4605                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4606
4607         init_entity_runnable_average(&p->se);
4608
4609
4610 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4611         if (likely(sched_info_on()))
4612                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4613 #endif
4614 #if defined(CONFIG_SMP)
4615         p->on_cpu = 0;
4616 #endif
4617         init_task_preempt_count(p);
4618 #ifdef CONFIG_SMP
4619         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4620         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4621 #endif
4622         return 0;
4623 }
4624
4625 void sched_cgroup_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4626 {
4627         unsigned long flags;
4628
4629         /*
4630          * Because we're not yet on the pid-hash, p->pi_lock isn't strictly
4631          * required yet, but lockdep gets upset if rules are violated.
4632          */
4633         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4634 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4635         if (1) {
4636                 struct task_group *tg;
4637                 tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4638                                   struct task_group, css);
4639                 tg = autogroup_task_group(p, tg);
4640                 p->sched_task_group = tg;
4641         }
4642 #endif
4643         rseq_migrate(p);
4644         /*
4645          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4646          * so use __set_task_cpu().
4647          */
4648         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4649         if (p->sched_class->task_fork)
4650                 p->sched_class->task_fork(p);
4651         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4652 }
4653
4654 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4655 {
4656         uclamp_post_fork(p);
4657 }
4658
4659 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4660 {
4661         if (runtime == RUNTIME_INF)
4662                 return BW_UNIT;
4663
4664         /*
4665          * Doing this here saves a lot of checks in all
4666          * the calling paths, and returning zero seems
4667          * safe for them anyway.
4668          */
4669         if (period == 0)
4670                 return 0;
4671
4672         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4673 }
4674
4675 /*
4676  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4677  *
4678  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4679  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4680  * on the runqueue and wakes it.
4681  */
4682 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4683 {
4684         struct rq_flags rf;
4685         struct rq *rq;
4686
4687         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4688         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4689 #ifdef CONFIG_SMP
4690         /*
4691          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4692          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4693          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4694          *
4695          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4696          * as we're not fully set-up yet.
4697          */
4698         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4699         rseq_migrate(p);
4700         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4701 #endif
4702         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4703         update_rq_clock(rq);
4704         post_init_entity_util_avg(p);
4705
4706         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4707         trace_sched_wakeup_new(p);
4708         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4709 #ifdef CONFIG_SMP
4710         if (p->sched_class->task_woken) {
4711                 /*
4712                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4713                  * drop it.
4714                  */
4715                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4716                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4717                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4718         }
4719 #endif
4720         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4721 }
4722
4723 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4724
4725 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4726
4727 void preempt_notifier_inc(void)
4728 {
4729         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4730 }
4731 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4732
4733 void preempt_notifier_dec(void)
4734 {
4735         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4736 }
4737 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4738
4739 /**
4740  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4741  * @notifier: notifier struct to register
4742  */
4743 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4744 {
4745         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4746                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4747
4748         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4749 }
4750 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4751
4752 /**
4753  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4754  * @notifier: notifier struct to unregister
4755  *
4756  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4757  */
4758 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4759 {
4760         hlist_del(&notifier->link);
4761 }
4762 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4763
4764 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4765 {
4766         struct preempt_notifier *notifier;
4767
4768         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4769                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4770 }
4771
4772 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4773 {
4774         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4775                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4776 }
4777
4778 static void
4779 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4780                                    struct task_struct *next)
4781 {
4782         struct preempt_notifier *notifier;
4783
4784         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4785                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4786 }
4787
4788 static __always_inline void
4789 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4790                                  struct task_struct *next)
4791 {
4792         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4793                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4794 }
4795
4796 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4797
4798 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4799 {
4800 }
4801
4802 static inline void
4803 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4804                                  struct task_struct *next)
4805 {
4806 }
4807
4808 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4809
4810 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4811 {
4812 #ifdef CONFIG_SMP
4813         /*
4814          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4815          * such that any running task will have this set.
4816          *
4817          * See the smp_load_acquire(&p->on_cpu) case in ttwu() and
4818          * its ordering comment.
4819          */
4820         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4821 #endif
4822 }
4823
4824 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4825 {
4826 #ifdef CONFIG_SMP
4827         /*
4828          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4829          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4830          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4831          * finished.
4832          *
4833          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4834          * happen before this.
4835          *
4836          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
4837          */
4838         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
4839 #endif
4840 }
4841
4842 #ifdef CONFIG_SMP
4843
4844 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
4845 {
4846         void (*func)(struct rq *rq);
4847         struct balance_callback *next;
4848
4849         lockdep_assert_rq_held(rq);
4850
4851         while (head) {
4852                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4853                 next = head->next;
4854                 head->next = NULL;
4855                 head = next;
4856
4857                 func(rq);
4858         }
4859 }
4860
4861 static void balance_push(struct rq *rq);
4862
4863 /*
4864  * balance_push_callback is a right abuse of the callback interface and plays
4865  * by significantly different rules.
4866  *
4867  * Where the normal balance_callback's purpose is to be ran in the same context
4868  * that queued it (only later, when it's safe to drop rq->lock again),
4869  * balance_push_callback is specifically targeted at __schedule().
4870  *
4871  * This abuse is tolerated because it places all the unlikely/odd cases behind
4872  * a single test, namely: rq->balance_callback == NULL.
4873  */
4874 struct balance_callback balance_push_callback = {
4875         .next = NULL,
4876         .func = balance_push,
4877 };
4878
4879 static inline struct balance_callback *
4880 __splice_balance_callbacks(struct rq *rq, bool split)
4881 {
4882         struct balance_callback *head = rq->balance_callback;
4883
4884         if (likely(!head))
4885                 return NULL;
4886
4887         lockdep_assert_rq_held(rq);
4888         /*
4889          * Must not take balance_push_callback off the list when
4890          * splice_balance_callbacks() and balance_callbacks() are not
4891          * in the same rq->lock section.
4892          *
4893          * In that case it would be possible for __schedule() to interleave
4894          * and observe the list empty.
4895          */
4896         if (split && head == &balance_push_callback)
4897                 head = NULL;
4898         else
4899                 rq->balance_callback = NULL;
4900
4901         return head;
4902 }
4903
4904 static inline struct balance_callback *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4905 {
4906         return __splice_balance_callbacks(rq, true);
4907 }
4908
4909 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4910 {
4911         do_balance_callbacks(rq, __splice_balance_callbacks(rq, false));
4912 }
4913
4914 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
4915 {
4916         unsigned long flags;
4917
4918         if (unlikely(head)) {
4919                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
4920                 do_balance_callbacks(rq, head);
4921                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
4922         }
4923 }
4924
4925 #else
4926
4927 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4928 {
4929 }
4930
4931 static inline struct balance_callback *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4932 {
4933         return NULL;
4934 }
4935
4936 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
4937 {
4938 }
4939
4940 #endif
4941
4942 static inline void
4943 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4944 {
4945         /*
4946          * Since the runqueue lock will be released by the next
4947          * task (which is an invalid locking op but in the case
4948          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4949          * do an early lockdep release here:
4950          */
4951         rq_unpin_lock(rq, rf);
4952         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
4953 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4954         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4955         rq_lockp(rq)->owner = next;
4956 #endif
4957 }
4958
4959 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4960 {
4961         /*
4962          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4963          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4964          * prev into current:
4965          */
4966         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4967         __balance_callbacks(rq);
4968         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
4969 }
4970
4971 /*
4972  * NOP if the arch has not defined these:
4973  */
4974
4975 #ifndef prepare_arch_switch
4976 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4977 #endif
4978
4979 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4980 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4981 #endif
4982
4983 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4984 {
4985 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4986         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4987                 __kmap_local_sched_out();
4988 #endif
4989 }
4990
4991 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4992 {
4993 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4994         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4995                 __kmap_local_sched_in();
4996 #endif
4997 }
4998
4999 /**
5000  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
5001  * @rq: the runqueue preparing to switch
5002  * @prev: the current task that is being switched out
5003  * @next: the task we are going to switch to.
5004  *
5005  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
5006  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
5007  * switch.
5008  *
5009  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
5010  * hooks.
5011  */
5012 static inline void
5013 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5014                     struct task_struct *next)
5015 {
5016         kcov_prepare_switch(prev);
5017         sched_info_switch(rq, prev, next);
5018         perf_event_task_sched_out(prev, next);
5019         rseq_preempt(prev);
5020         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
5021         kmap_local_sched_out();
5022         prepare_task(next);
5023         prepare_arch_switch(next);
5024 }
5025
5026 /**
5027  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
5028  * @prev: the thread we just switched away from.
5029  *
5030  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
5031  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
5032  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
5033  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
5034  *
5035  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
5036  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
5037  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
5038  * details.)
5039  *
5040  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
5041  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
5042  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
5043  * because prev may have moved to another CPU.
5044  */
5045 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
5046         __releases(rq->lock)
5047 {
5048         struct rq *rq = this_rq();
5049         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
5050         unsigned int prev_state;
5051
5052         /*
5053          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
5054          * because it left us after:
5055          *
5056          *      schedule()
5057          *        preempt_disable();                    // 1
5058          *        __schedule()
5059          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
5060          *
5061          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
5062          */
5063         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
5064                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
5065                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
5066                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
5067
5068         rq->prev_mm = NULL;
5069
5070         /*
5071          * A task struct has one reference for the use as "current".
5072          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
5073          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
5074          * the scheduled task must drop that reference.
5075          *
5076          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
5077          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
5078          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
5079          * transition, resulting in a double drop.
5080          */
5081         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
5082         vtime_task_switch(prev);
5083         perf_event_task_sched_in(prev, current);
5084         finish_task(prev);
5085         tick_nohz_task_switch();
5086         finish_lock_switch(rq);
5087         finish_arch_post_lock_switch();
5088         kcov_finish_switch(current);
5089         /*
5090          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
5091          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
5092          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
5093          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
5094          * disabled either.
5095          */
5096         kmap_local_sched_in();
5097
5098         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
5099         /*
5100          * When switching through a kernel thread, the loop in
5101          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
5102          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
5103          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
5104          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
5105          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
5106          *
5107          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
5108          *   provided by mmdrop(),
5109          * - a sync_core for SYNC_CORE.
5110          */
5111         if (mm) {
5112                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
5113                 mmdrop_sched(mm);
5114         }
5115         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
5116                 if (prev->sched_class->task_dead)
5117                         prev->sched_class->task_dead(prev);
5118
5119                 /* Task is done with its stack. */
5120                 put_task_stack(prev);
5121
5122                 put_task_struct_rcu_user(prev);
5123         }
5124
5125         return rq;
5126 }
5127
5128 /**
5129  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
5130  * @prev: the thread we just switched away from.
5131  */
5132 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
5133         __releases(rq->lock)
5134 {
5135         /*
5136          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
5137          * finish_task_switch() for details.
5138          *
5139          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
5140          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
5141          * PREEMPT_COUNT kernels).
5142          */
5143
5144         finish_task_switch(prev);
5145         preempt_enable();
5146
5147         if (current->set_child_tid)
5148                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
5149
5150         calculate_sigpending();
5151 }
5152
5153 /*
5154  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
5155  */
5156 static __always_inline struct rq *
5157 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5158                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5159 {
5160         prepare_task_switch(rq, prev, next);
5161
5162         /*
5163          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
5164          * combine the page table reload and the switch backend into
5165          * one hypercall.
5166          */
5167         arch_start_context_switch(prev);
5168
5169         /*
5170          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
5171          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
5172          *
5173          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
5174          *   user ->   user   switch
5175          */
5176         if (!next->mm) {                                // to kernel
5177                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
5178
5179                 next->active_mm = prev->active_mm;
5180                 if (prev->mm)                           // from user
5181                         mmgrab(prev->active_mm);
5182                 else
5183                         prev->active_mm = NULL;
5184         } else {                                        // to user
5185                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
5186                 /*
5187                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
5188                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
5189                  *
5190                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
5191                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
5192                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
5193                  */
5194                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
5195                 lru_gen_use_mm(next->mm);
5196
5197                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
5198                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
5199                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
5200                         prev->active_mm = NULL;
5201                 }
5202         }
5203
5204         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5205
5206         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
5207
5208         /* Here we just switch the register state and the stack. */
5209         switch_to(prev, next, prev);
5210         barrier();
5211
5212         return finish_task_switch(prev);
5213 }
5214
5215 /*
5216  * nr_running and nr_context_switches:
5217  *
5218  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
5219  * threads, total number of context switches performed since bootup.
5220  */
5221 unsigned int nr_running(void)
5222 {
5223         unsigned int i, sum = 0;
5224
5225         for_each_online_cpu(i)
5226                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5227
5228         return sum;
5229 }
5230
5231 /*
5232  * Check if only the current task is running on the CPU.
5233  *
5234  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5235  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5236  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5237  *
5238  * - from a non-preemptible section (of course)
5239  *
5240  * - from a thread that is bound to a single CPU
5241  *
5242  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5243  */
5244 bool single_task_running(void)
5245 {
5246         return raw_rq()->nr_running == 1;
5247 }
5248 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5249
5250 unsigned long long nr_context_switches(void)
5251 {
5252         int i;
5253         unsigned long long sum = 0;
5254
5255         for_each_possible_cpu(i)
5256                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5257
5258         return sum;
5259 }
5260
5261 /*
5262  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5263  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5264  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5265  * it does become runnable.
5266  */
5267
5268 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5269 {
5270         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5271 }
5272
5273 /*
5274  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5275  *
5276  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5277  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5278  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5279  *
5280  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5281  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5282  * running and we'd not be idle.
5283  *
5284  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5285  * is broken.
5286  *
5287  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5288  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5289  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5290  * utilising both CPUs.
5291  *
5292  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5293  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5294  *
5295  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5296  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5297  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5298  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5299  *
5300  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5301  */
5302
5303 unsigned int nr_iowait(void)
5304 {
5305         unsigned int i, sum = 0;
5306
5307         for_each_possible_cpu(i)
5308                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5309
5310         return sum;
5311 }
5312
5313 #ifdef CONFIG_SMP
5314
5315 /*
5316  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5317  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5318  */
5319 void sched_exec(void)
5320 {
5321         struct task_struct *p = current;
5322         unsigned long flags;
5323         int dest_cpu;
5324
5325         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5326         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5327         if (dest_cpu == smp_processor_id())
5328                 goto unlock;
5329
5330         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
5331                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5332
5333                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5334                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5335                 return;
5336         }
5337 unlock:
5338         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5339 }
5340
5341 #endif
5342
5343 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5344 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5345
5346 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5347 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5348
5349 /*
5350  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5351  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5352  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5353  * Prefetching this data results in improved performance.
5354  */
5355 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5356 {
5357 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5358         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5359 #else
5360         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5361 #endif
5362         prefetch(curr);
5363         prefetch(&curr->exec_start);
5364 }
5365
5366 /*
5367  * Return accounted runtime for the task.
5368  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5369  * pending runtime that have not been accounted yet.
5370  */
5371 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5372 {
5373         struct rq_flags rf;
5374         struct rq *rq;
5375         u64 ns;
5376
5377 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5378         /*
5379          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5380          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5381          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5382          *
5383          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5384          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5385          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5386          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5387          * been accounted, so we're correct here as well.
5388          */
5389         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5390                 return p->se.sum_exec_runtime;
5391 #endif
5392
5393         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5394         /*
5395          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5396          * project cycles that may never be accounted to this
5397          * thread, breaking clock_gettime().
5398          */
5399         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5400                 prefetch_curr_exec_start(p);
5401                 update_rq_clock(rq);
5402                 p->sched_class->update_curr(rq);
5403         }
5404         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5405         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5406
5407         return ns;
5408 }
5409
5410 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5411 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5412 {
5413         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5414         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5415         static bool warned_once;
5416
5417         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5418                 return 0;
5419
5420         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5421                 return 0;
5422
5423         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5424                 return 0;
5425
5426         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5427                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5428                 rq->ticks_without_resched = 0;
5429                 return 0;
5430         }
5431
5432         rq->ticks_without_resched++;
5433         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5434         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5435                 return 0;
5436
5437         warned_once = true;
5438
5439         return resched_latency;
5440 }
5441
5442 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5443 {
5444         long val;
5445
5446         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5447                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5448                 return 1;
5449         }
5450
5451         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5452         return 1;
5453 }
5454 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5455 #else
5456 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5457 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5458
5459 /*
5460  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5461  * We call it with interrupts disabled.
5462  */
5463 void scheduler_tick(void)
5464 {
5465         int cpu = smp_processor_id();
5466         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5467         struct task_struct *curr = rq->curr;
5468         struct rq_flags rf;
5469         unsigned long thermal_pressure;
5470         u64 resched_latency;
5471
5472         arch_scale_freq_tick();
5473         sched_clock_tick();
5474
5475         rq_lock(rq, &rf);
5476
5477         update_rq_clock(rq);
5478         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5479         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5480         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5481         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5482                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5483         calc_global_load_tick(rq);
5484         sched_core_tick(rq);
5485
5486         rq_unlock(rq, &rf);
5487
5488         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5489                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5490
5491         perf_event_task_tick();
5492
5493 #ifdef CONFIG_SMP
5494         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5495         trigger_load_balance(rq);
5496 #endif
5497 }
5498
5499 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5500
5501 struct tick_work {
5502         int                     cpu;
5503         atomic_t                state;
5504         struct delayed_work     work;
5505 };
5506 /* Values for ->state, see diagram below. */
5507 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5508 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5509 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5510
5511 /*
5512  * State diagram for ->state:
5513  *
5514  *
5515  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5516  *                    |   ^
5517  *                    |   |
5518  *                    |   | sched_tick_remote()
5519  *                    |   |
5520  *                    |   |
5521  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5522  *                    |   ^
5523  *                    |   |
5524  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5525  *                    |   |
5526  *                    V   |
5527  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5528  *
5529  *
5530  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5531  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5532  */
5533
5534 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5535
5536 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5537 {
5538         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5539         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5540         int cpu = twork->cpu;
5541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5542         struct task_struct *curr;
5543         struct rq_flags rf;
5544         u64 delta;
5545         int os;
5546
5547         /*
5548          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5549          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5550          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5551          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5552          * of when exactly it is running.
5553          */
5554         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
5555                 goto out_requeue;
5556
5557         rq_lock_irq(rq, &rf);
5558         curr = rq->curr;
5559         if (cpu_is_offline(cpu))
5560                 goto out_unlock;
5561
5562         update_rq_clock(rq);
5563
5564         if (!is_idle_task(curr)) {
5565                 /*
5566                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
5567                  * amount of time.
5568                  */
5569                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5570                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5571         }
5572         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5573
5574         calc_load_nohz_remote(rq);
5575 out_unlock:
5576         rq_unlock_irq(rq, &rf);
5577 out_requeue:
5578
5579         /*
5580          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5581          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5582          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5583          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5584          */
5585         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5586         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5587         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5588                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5589 }
5590
5591 static void sched_tick_start(int cpu)
5592 {
5593         int os;
5594         struct tick_work *twork;
5595
5596         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5597                 return;
5598
5599         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5600
5601         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5602         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5603         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5604         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5605                 twork->cpu = cpu;
5606                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5607                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5608         }
5609 }
5610
5611 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5612 static void sched_tick_stop(int cpu)
5613 {
5614         struct tick_work *twork;
5615         int os;
5616
5617         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5618                 return;
5619
5620         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5621
5622         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5623         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5624         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5625         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5626         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5627 }
5628 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5629
5630 int __init sched_tick_offload_init(void)
5631 {
5632         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5633         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5634         return 0;
5635 }
5636
5637 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5638 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5639 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5640 #endif
5641
5642 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5643                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5644 /*
5645  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5646  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5647  */
5648 static inline void preempt_latency_start(int val)
5649 {
5650         if (preempt_count() == val) {
5651                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5652 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5653                 current->preempt_disable_ip = ip;
5654 #endif
5655                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5656         }
5657 }
5658
5659 void preempt_count_add(int val)
5660 {
5661 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5662         /*
5663          * Underflow?
5664          */
5665         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5666                 return;
5667 #endif
5668         __preempt_count_add(val);
5669 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5670         /*
5671          * Spinlock count overflowing soon?
5672          */
5673         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5674                                 PREEMPT_MASK - 10);
5675 #endif
5676         preempt_latency_start(val);
5677 }
5678 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5679 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5680
5681 /*
5682  * If the value passed in equals to the current preempt count
5683  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5684  */
5685 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5686 {
5687         if (preempt_count() == val)
5688                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5689 }
5690
5691 void preempt_count_sub(int val)
5692 {
5693 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5694         /*
5695          * Underflow?
5696          */
5697         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5698                 return;
5699         /*
5700          * Is the spinlock portion underflowing?
5701          */
5702         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5703                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5704                 return;
5705 #endif
5706
5707         preempt_latency_stop(val);
5708         __preempt_count_sub(val);
5709 }
5710 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5711 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5712
5713 #else
5714 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5715 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5716 #endif
5717
5718 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5719 {
5720 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5721         return p->preempt_disable_ip;
5722 #else
5723         return 0;
5724 #endif
5725 }
5726
5727 /*
5728  * Print scheduling while atomic bug:
5729  */
5730 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5731 {
5732         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5733         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5734
5735         if (oops_in_progress)
5736                 return;
5737
5738         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5739                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5740
5741         debug_show_held_locks(prev);
5742         print_modules();
5743         if (irqs_disabled())
5744                 print_irqtrace_events(prev);
5745         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5746             && in_atomic_preempt_off()) {
5747                 pr_err("Preemption disabled at:");
5748                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5749         }
5750         if (panic_on_warn)
5751                 panic("scheduling while atomic\n");
5752
5753         dump_stack();
5754         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5755 }
5756
5757 /*
5758  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5759  */
5760 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5761 {
5762 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5763         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5764                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5765
5766         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5767                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5768 #endif
5769
5770 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5771         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5772                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5773                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5774                 dump_stack();
5775                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5776         }
5777 #endif
5778
5779         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5780                 __schedule_bug(prev);
5781                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5782         }
5783         rcu_sleep_check();
5784         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5785
5786         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5787
5788         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5789 }
5790
5791 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5792                                   struct rq_flags *rf)
5793 {
5794 #ifdef CONFIG_SMP
5795         const struct sched_class *class;
5796         /*
5797          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5798          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5799          * state as before we took rq->lock.
5800          *
5801          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5802          * a runnable task of @class priority or higher.
5803          */
5804         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5805                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5806                         break;
5807         }
5808 #endif
5809
5810         put_prev_task(rq, prev);
5811 }
5812
5813 /*
5814  * Pick up the highest-prio task:
5815  */
5816 static inline struct task_struct *
5817 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5818 {
5819         const struct sched_class *class;
5820         struct task_struct *p;
5821
5822         /*
5823          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5824          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5825          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5826          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
5827          */
5828         if (likely(!sched_class_above(prev->sched_class, &fair_sched_class) &&
5829                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
5830
5831                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
5832                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
5833                         goto restart;
5834
5835                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
5836                 if (!p) {
5837                         put_prev_task(rq, prev);
5838                         p = pick_next_task_idle(rq);
5839                 }
5840
5841                 return p;
5842         }
5843
5844 restart:
5845         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5846
5847         for_each_class(class) {
5848                 p = class->pick_next_task(rq);
5849                 if (p)
5850                         return p;
5851         }
5852
5853         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5854 }
5855
5856 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
5857 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
5858 {
5859         return (task_rq(t)->idle == t);
5860 }
5861
5862 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
5863 {
5864         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
5865 }
5866
5867 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
5868 {
5869         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
5870                 return true;
5871
5872         return a->core_cookie == b->core_cookie;
5873 }
5874
5875 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
5876 {
5877         const struct sched_class *class;
5878         struct task_struct *p;
5879
5880         for_each_class(class) {
5881                 p = class->pick_task(rq);
5882                 if (p)
5883                         return p;
5884         }
5885
5886         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5887 }
5888
5889 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
5890
5891 static void queue_core_balance(struct rq *rq);
5892
5893 static struct task_struct *
5894 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5895 {
5896         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
5897         const struct cpumask *smt_mask;
5898         bool fi_before = false;
5899         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
5900         unsigned long cookie;
5901         int i, cpu, occ = 0;
5902         struct rq *rq_i;
5903         bool need_sync;
5904
5905         if (!sched_core_enabled(rq))
5906                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5907
5908         cpu = cpu_of(rq);
5909
5910         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
5911         if (cpu_is_offline(cpu)) {
5912                 /*
5913                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
5914                  * coming online. core_pick would already be migrated to
5915                  * another cpu during offline.
5916                  */
5917                 rq->core_pick = NULL;
5918                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5919         }
5920
5921         /*
5922          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
5923          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
5924          * pick yet, do so now.
5925          *
5926          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
5927          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
5928          * selection. In this case, do a core-wide selection.
5929          */
5930         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
5931             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
5932             rq->core_pick) {
5933                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
5934
5935                 next = rq->core_pick;
5936                 if (next != prev) {
5937                         put_prev_task(rq, prev);
5938                         set_next_task(rq, next);
5939                 }
5940
5941                 rq->core_pick = NULL;
5942                 goto out;
5943         }
5944
5945         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5946
5947         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5948         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
5949
5950         /* reset state */
5951         rq->core->core_cookie = 0UL;
5952         if (rq->core->core_forceidle_count) {
5953                 if (!core_clock_updated) {
5954                         update_rq_clock(rq->core);
5955                         core_clock_updated = true;
5956                 }
5957                 sched_core_account_forceidle(rq);
5958                 /* reset after accounting force idle */
5959                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
5960                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
5961                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
5962                 need_sync = true;
5963                 fi_before = true;
5964         }
5965
5966         /*
5967          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
5968          *
5969          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
5970          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
5971          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
5972          *
5973          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
5974          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
5975          */
5976         rq->core->core_task_seq++;
5977
5978         /*
5979          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
5980          * and there are no cookied tasks running on siblings.
5981          */
5982         if (!need_sync) {
5983                 next = pick_task(rq);
5984                 if (!next->core_cookie) {
5985                         rq->core_pick = NULL;
5986                         /*
5987                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
5988                          * unconstrained picks as well.
5989                          */
5990                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
5991                         task_vruntime_update(rq, next, false);
5992                         goto out_set_next;
5993                 }
5994         }
5995
5996         /*
5997          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
5998          * amongst them.
5999          *
6000          * Tie-break prio towards the current CPU
6001          */
6002         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
6003                 rq_i = cpu_rq(i);
6004
6005                 /*
6006                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
6007                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
6008                  * the core may also have been updated above.
6009                  */
6010                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
6011                         update_rq_clock(rq_i);
6012
6013                 p = rq_i->core_pick = pick_task(rq_i);
6014                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
6015                         max = p;
6016         }
6017
6018         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
6019
6020         /*
6021          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
6022          * force idle.
6023          */
6024         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6025                 rq_i = cpu_rq(i);
6026                 p = rq_i->core_pick;
6027
6028                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
6029                         p = NULL;
6030                         if (cookie)
6031                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
6032                         if (!p)
6033                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
6034                 }
6035
6036                 rq_i->core_pick = p;
6037
6038                 if (p == rq_i->idle) {
6039                         if (rq_i->nr_running) {
6040                                 rq->core->core_forceidle_count++;
6041                                 if (!fi_before)
6042                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
6043                         }
6044                 } else {
6045                         occ++;
6046                 }
6047         }
6048
6049         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
6050                 rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
6051                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
6052         }
6053
6054         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
6055         next = rq->core_pick;
6056         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
6057
6058         /* Something should have been selected for current CPU */
6059         WARN_ON_ONCE(!next);
6060
6061         /*
6062          * Reschedule siblings
6063          *
6064          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
6065          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
6066          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
6067          * non-matching user state.
6068          */
6069         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6070                 rq_i = cpu_rq(i);
6071
6072                 /*
6073                  * An online sibling might have gone offline before a task
6074                  * could be picked for it, or it might be offline but later
6075                  * happen to come online, but its too late and nothing was
6076                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
6077                  * so ignore it.
6078                  */
6079                 if (!rq_i->core_pick)
6080                         continue;
6081
6082                 /*
6083                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
6084                  * fi_before     fi      update?
6085                  *  0            0       1
6086                  *  0            1       1
6087                  *  1            0       1
6088                  *  1            1       0
6089                  */
6090                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
6091                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
6092
6093                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
6094
6095                 if (i == cpu) {
6096                         rq_i->core_pick = NULL;
6097                         continue;
6098                 }
6099
6100                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
6101                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
6102
6103                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
6104                         rq_i->core_pick = NULL;
6105                         continue;
6106                 }
6107
6108                 resched_curr(rq_i);
6109         }
6110
6111 out_set_next:
6112         set_next_task(rq, next);
6113 out:
6114         if (rq->core->core_forceidle_count && next == rq->idle)
6115                 queue_core_balance(rq);
6116
6117         return next;
6118 }
6119
6120 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
6121 {
6122         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
6123         struct task_struct *p;
6124         unsigned long cookie;
6125         bool success = false;
6126
6127         local_irq_disable();
6128         double_rq_lock(dst, src);
6129
6130         cookie = dst->core->core_cookie;
6131         if (!cookie)
6132                 goto unlock;
6133
6134         if (dst->curr != dst->idle)
6135                 goto unlock;
6136
6137         p = sched_core_find(src, cookie);
6138         if (p == src->idle)
6139                 goto unlock;
6140
6141         do {
6142                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
6143                         goto next;
6144
6145                 if (!is_cpu_allowed(p, this))
6146                         goto next;
6147
6148                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
6149                         goto next;
6150
6151                 deactivate_task(src, p, 0);
6152                 set_task_cpu(p, this);
6153                 activate_task(dst, p, 0);
6154
6155                 resched_curr(dst);
6156
6157                 success = true;
6158                 break;
6159
6160 next:
6161                 p = sched_core_next(p, cookie);
6162         } while (p);
6163
6164 unlock:
6165         double_rq_unlock(dst, src);
6166         local_irq_enable();
6167
6168         return success;
6169 }
6170
6171 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
6172 {
6173         int i;
6174
6175         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu) {
6176                 if (i == cpu)
6177                         continue;
6178
6179                 if (need_resched())
6180                         break;
6181
6182                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
6183                         return true;
6184         }
6185
6186         return false;
6187 }
6188
6189 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
6190 {
6191         struct sched_domain *sd;
6192         int cpu = cpu_of(rq);
6193
6194         preempt_disable();
6195         rcu_read_lock();
6196         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6197         for_each_domain(cpu, sd) {
6198                 if (need_resched())
6199                         break;
6200
6201                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
6202                         break;
6203         }
6204         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
6205         rcu_read_unlock();
6206         preempt_enable();
6207 }
6208
6209 static DEFINE_PER_CPU(struct balance_callback, core_balance_head);
6210
6211 static void queue_core_balance(struct rq *rq)
6212 {
6213         if (!sched_core_enabled(rq))
6214                 return;
6215
6216         if (!rq->core->core_cookie)
6217                 return;
6218
6219         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
6220                 return;
6221
6222         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
6223 }
6224
6225 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
6226 {
6227         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6228         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6229         unsigned long flags;
6230         int t;
6231
6232         sched_core_lock(cpu, &flags);
6233
6234         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6235
6236         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6237         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6238                 goto unlock;
6239
6240         /* find the leader */
6241         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6242                 if (t == cpu)
6243                         continue;
6244                 rq = cpu_rq(t);
6245                 if (rq->core == rq) {
6246                         core_rq = rq;
6247                         break;
6248                 }
6249         }
6250
6251         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6252                 goto unlock;
6253
6254         /* install and validate core_rq */
6255         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6256                 rq = cpu_rq(t);
6257
6258                 if (t == cpu)
6259                         rq->core = core_rq;
6260
6261                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6262         }
6263
6264 unlock:
6265         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6266 }
6267
6268 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6269 {
6270         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6271         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6272         unsigned long flags;
6273         int t;
6274
6275         sched_core_lock(cpu, &flags);
6276
6277         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6278         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6279                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6280                 goto unlock;
6281         }
6282
6283         /* if we're not the leader, nothing to do */
6284         if (rq->core != rq)
6285                 goto unlock;
6286
6287         /* find a new leader */
6288         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6289                 if (t == cpu)
6290                         continue;
6291                 core_rq = cpu_rq(t);
6292                 break;
6293         }
6294
6295         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6296                 goto unlock;
6297
6298         /* copy the shared state to the new leader */
6299         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6300         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6301         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6302         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6303         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6304         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6305
6306         /*
6307          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6308          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6309          * have a cookie.
6310          */
6311         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6312
6313         /* install new leader */
6314         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6315                 rq = cpu_rq(t);
6316                 rq->core = core_rq;
6317         }
6318
6319 unlock:
6320         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6321 }
6322
6323 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6324 {
6325         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6326
6327         if (rq->core != rq)
6328                 rq->core = rq;
6329 }
6330
6331 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6332
6333 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6334 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6335 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6336
6337 static struct task_struct *
6338 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6339 {
6340         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6341 }
6342
6343 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6344
6345 /*
6346  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6347  *
6348  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6349  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6350  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6351  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6352  */
6353 #define SM_NONE                 0x0
6354 #define SM_PREEMPT              0x1
6355 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6356
6357 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6358 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6359 #else
6360 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6361 #endif
6362
6363 /*
6364  * __schedule() is the main scheduler function.
6365  *
6366  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6367  *
6368  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6369  *
6370  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6371  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6372  *
6373  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6374  *      interrupt handler scheduler_tick().
6375  *
6376  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6377  *      task to the run-queue and that's it.
6378  *
6379  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6380  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6381  *      called on the nearest possible occasion:
6382  *
6383  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6384  *
6385  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6386  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6387  *           spin_unlock()!)
6388  *
6389  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6390  *           preemptible context
6391  *
6392  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6393  *         then at the next:
6394  *
6395  *          - cond_resched() call
6396  *          - explicit schedule() call
6397  *          - return from syscall or exception to user-space
6398  *          - return from interrupt-handler to user-space
6399  *
6400  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6401  */
6402 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6403 {
6404         struct task_struct *prev, *next;
6405         unsigned long *switch_count;
6406         unsigned long prev_state;
6407         struct rq_flags rf;
6408         struct rq *rq;
6409         int cpu;
6410
6411         cpu = smp_processor_id();
6412         rq = cpu_rq(cpu);
6413         prev = rq->curr;
6414
6415         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6416
6417         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6418                 hrtick_clear(rq);
6419
6420         local_irq_disable();
6421         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6422
6423         /*
6424          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6425          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6426          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6427          *
6428          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6429          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6430          *                                        wake_up_state(p, state)
6431          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6432          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6433          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6434          *
6435          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6436          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
6437          */
6438         rq_lock(rq, &rf);
6439         smp_mb__after_spinlock();
6440
6441         /* Promote REQ to ACT */
6442         rq->clock_update_flags <<= 1;
6443         update_rq_clock(rq);
6444
6445         switch_count = &prev->nivcsw;
6446
6447         /*
6448          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6449          * that we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6450          */
6451         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6452         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6453                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6454                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6455                 } else {
6456                         prev->sched_contributes_to_load =
6457                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6458                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6459                                 !(prev_state & TASK_FROZEN);
6460
6461                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6462                                 rq->nr_uninterruptible++;
6463
6464                         /*
6465                          * __schedule()                 ttwu()
6466                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6467                          *   if (prev_state)                goto out;
6468                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6469                          *                                p->state = TASK_WAKING
6470                          *
6471                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6472                          *
6473                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6474                          */
6475                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6476
6477                         if (prev->in_iowait) {
6478                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6479                                 delayacct_blkio_start();
6480                         }
6481                 }
6482                 switch_count = &prev->nvcsw;
6483         }
6484
6485         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6486         clear_tsk_need_resched(prev);
6487         clear_preempt_need_resched();
6488 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6489         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6490 #endif
6491
6492         if (likely(prev != next)) {
6493                 rq->nr_switches++;
6494                 /*
6495                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6496                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6497                  */
6498                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6499                 /*
6500                  * The membarrier system call requires each architecture
6501                  * to have a full memory barrier after updating
6502                  * rq->curr, before returning to user-space.
6503                  *
6504                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6505                  * various architectures:
6506                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
6507                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
6508                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6509                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6510                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6511                  *   is a RELEASE barrier),
6512                  */
6513                 ++*switch_count;
6514
6515                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6516                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6517
6518                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next, prev_state);
6519
6520                 /* Also unlocks the rq: */
6521                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6522         } else {
6523                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
6524
6525                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6526                 __balance_callbacks(rq);
6527                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6528         }
6529 }
6530
6531 void __noreturn do_task_dead(void)
6532 {
6533         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6534         set_special_state(TASK_DEAD);
6535
6536         /* Tell freezer to ignore us: */
6537         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6538
6539         __schedule(SM_NONE);
6540         BUG();
6541
6542         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6543         for (;;)
6544                 cpu_relax();
6545 }
6546
6547 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6548 {
6549         unsigned int task_flags;
6550
6551         if (task_is_running(tsk))
6552                 return;
6553
6554         task_flags = tsk->flags;
6555         /*
6556          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6557          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6558          */
6559         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6560                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6561                         wq_worker_sleeping(tsk);
6562                 else
6563                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
6564         }
6565
6566         /*
6567          * spinlock and rwlock must not flush block requests.  This will
6568          * deadlock if the callback attempts to acquire a lock which is
6569          * already acquired.
6570          */
6571         SCHED_WARN_ON(current->__state & TASK_RTLOCK_WAIT);
6572
6573         /*
6574          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6575          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6576          */
6577         blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6578 }
6579
6580 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6581 {
6582         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6583                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6584                         wq_worker_running(tsk);
6585                 else
6586                         io_wq_worker_running(tsk);
6587         }
6588 }
6589
6590 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6591 {
6592         struct task_struct *tsk = current;
6593
6594         sched_submit_work(tsk);
6595         do {
6596                 preempt_disable();
6597                 __schedule(SM_NONE);
6598                 sched_preempt_enable_no_resched();
6599         } while (need_resched());
6600         sched_update_worker(tsk);
6601 }
6602 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6603
6604 /*
6605  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6606  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6607  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6608  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6609  * (schedule out non-voluntarily).
6610  *
6611  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6612  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6613  */
6614 void __sched schedule_idle(void)
6615 {
6616         /*
6617          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6618          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6619          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6620          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6621          * TASK_RUNNING state.
6622          */
6623         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6624         do {
6625                 __schedule(SM_NONE);
6626         } while (need_resched());
6627 }
6628
6629 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING_USER) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_USER_OFFSTACK)
6630 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6631 {
6632         /*
6633          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6634          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6635          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6636          * we find a better solution.
6637          *
6638          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6639          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6640          * too frequently to make sense yet.
6641          */
6642         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6643         schedule();
6644         exception_exit(prev_state);
6645 }
6646 #endif
6647
6648 /**
6649  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6650  *
6651  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6652  */
6653 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6654 {
6655         sched_preempt_enable_no_resched();
6656         schedule();
6657         preempt_disable();
6658 }
6659
6660 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6661 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6662 {
6663         do {
6664                 preempt_disable();
6665                 __schedule(SM_RTLOCK_WAIT);
6666                 sched_preempt_enable_no_resched();
6667         } while (need_resched());
6668 }
6669 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6670 #endif
6671
6672 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6673 {
6674         do {
6675                 /*
6676                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6677                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6678                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6679                  * by the function tracer will call this function again and
6680                  * cause infinite recursion.
6681                  *
6682                  * Preemption must be disabled here before the function
6683                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6684                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6685                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6686                  * which can also be traced by the function tracer.
6687                  */
6688                 preempt_disable_notrace();
6689                 preempt_latency_start(1);
6690                 __schedule(SM_PREEMPT);
6691                 preempt_latency_stop(1);
6692                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6693
6694                 /*
6695                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6696                  * between schedule and now.
6697                  */
6698         } while (need_resched());
6699 }
6700
6701 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6702 /*
6703  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6704  * off of preempt_enable.
6705  */
6706 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6707 {
6708         /*
6709          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6710          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6711          */
6712         if (likely(!preemptible()))
6713                 return;
6714         preempt_schedule_common();
6715 }
6716 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6717 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6718
6719 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6720 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6721 #ifndef preempt_schedule_dynamic_enabled
6722 #define preempt_schedule_dynamic_enabled        preempt_schedule
6723 #define preempt_schedule_dynamic_disabled       NULL
6724 #endif
6725 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, preempt_schedule_dynamic_enabled);
6726 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6727 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6728 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule);
6729 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule(void)
6730 {
6731         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule))
6732                 return;
6733         preempt_schedule();
6734 }
6735 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6736 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6737 #endif
6738 #endif
6739
6740 /**
6741  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6742  *
6743  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6744  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6745  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6746  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6747  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6748  * to be called when the system is still in usermode.
6749  *
6750  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6751  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6752  * calling the scheduler.
6753  */
6754 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6755 {
6756         enum ctx_state prev_ctx;
6757
6758         if (likely(!preemptible()))
6759                 return;
6760
6761         do {
6762                 /*
6763                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6764                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6765                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6766                  * by the function tracer will call this function again and
6767                  * cause infinite recursion.
6768                  *
6769                  * Preemption must be disabled here before the function
6770                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6771                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6772                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6773                  * which can also be traced by the function tracer.
6774                  */
6775                 preempt_disable_notrace();
6776                 preempt_latency_start(1);
6777                 /*
6778                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6779                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6780                  * an infinite recursion.
6781                  */
6782                 prev_ctx = exception_enter();
6783                 __schedule(SM_PREEMPT);
6784                 exception_exit(prev_ctx);
6785
6786                 preempt_latency_stop(1);
6787                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6788         } while (need_resched());
6789 }
6790 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6791
6792 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6793 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6794 #ifndef preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled
6795 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled        preempt_schedule_notrace
6796 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_disabled       NULL
6797 #endif
6798 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled);
6799 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6800 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6801 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule_notrace);
6802 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule_notrace(void)
6803 {
6804         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule_notrace))
6805                 return;
6806         preempt_schedule_notrace();
6807 }
6808 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6809 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6810 #endif
6811 #endif
6812
6813 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6814
6815 /*
6816  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6817  * off of irq context.
6818  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6819  * protect us against recursive calling from irq.
6820  */
6821 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6822 {
6823         enum ctx_state prev_state;
6824
6825         /* Catch callers which need to be fixed */
6826         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
6827
6828         prev_state = exception_enter();
6829
6830         do {
6831                 preempt_disable();
6832                 local_irq_enable();
6833                 __schedule(SM_PREEMPT);
6834                 local_irq_disable();
6835                 sched_preempt_enable_no_resched();
6836         } while (need_resched());
6837
6838         exception_exit(prev_state);
6839 }
6840
6841 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
6842                           void *key)
6843 {
6844         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
6845         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
6846 }
6847 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
6848
6849 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
6850 {
6851         if (dl_prio(prio))
6852                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6853         else if (rt_prio(prio))
6854                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6855         else
6856                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6857
6858         p->prio = prio;
6859 }
6860
6861 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6862
6863 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
6864 {
6865         if (pi_task)
6866                 prio = min(prio, pi_task->prio);
6867
6868         return prio;
6869 }
6870
6871 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6872 {
6873         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
6874
6875         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
6876 }
6877
6878 /*
6879  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6880  * @p: task to boost
6881  * @pi_task: donor task
6882  *
6883  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6884  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6885  *
6886  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
6887  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
6888  */
6889 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
6890 {
6891         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
6892                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6893         const struct sched_class *prev_class;
6894         struct rq_flags rf;
6895         struct rq *rq;
6896
6897         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
6898         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
6899
6900         /*
6901          * If nothing changed; bail early.
6902          */
6903         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6904                 return;
6905
6906         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
6907         update_rq_clock(rq);
6908         /*
6909          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
6910          * either lock.
6911          *
6912          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
6913          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
6914          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
6915          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
6916          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
6917          */
6918         p->pi_top_task = pi_task;
6919
6920         /*
6921          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
6922          */
6923         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6924                 goto out_unlock;
6925
6926         /*
6927          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
6928          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
6929          *
6930          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
6931          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
6932          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
6933          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
6934          * with interrupts disabled and will complete the lock
6935          * protected section without being interrupted. So there is no
6936          * real need to boost.
6937          */
6938         if (unlikely(p == rq->idle)) {
6939                 WARN_ON(p != rq->curr);
6940                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
6941                 goto out_unlock;
6942         }
6943
6944         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
6945         oldprio = p->prio;
6946
6947         if (oldprio == prio)
6948                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
6949
6950         prev_class = p->sched_class;
6951         queued = task_on_rq_queued(p);
6952         running = task_current(rq, p);
6953         if (queued)
6954                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
6955         if (running)
6956                 put_prev_task(rq, p);
6957
6958         /*
6959          * Boosting condition are:
6960          * 1. -rt task is running and holds mutex A
6961          *      --> -dl task blocks on mutex A
6962          *
6963          * 2. -dl task is running and holds mutex A
6964          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
6965          *          running task
6966          */
6967         if (dl_prio(prio)) {
6968                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
6969                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
6970                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
6971                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
6972                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
6973                 } else {
6974                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6975                 }
6976         } else if (rt_prio(prio)) {
6977                 if (dl_prio(oldprio))
6978                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6979                 if (oldprio < prio)
6980                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
6981         } else {
6982                 if (dl_prio(oldprio))
6983                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6984                 if (rt_prio(oldprio))
6985                         p->rt.timeout = 0;
6986         }
6987
6988         __setscheduler_prio(p, prio);
6989
6990         if (queued)
6991                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
6992         if (running)
6993                 set_next_task(rq, p);
6994
6995         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6996 out_unlock:
6997         /* Avoid rq from going away on us: */
6998         preempt_disable();
6999
7000         rq_unpin_lock(rq, &rf);
7001         __balance_callbacks(rq);
7002         raw_spin_rq_unlock(rq);
7003
7004         preempt_enable();
7005 }
7006 #else
7007 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
7008 {
7009         return prio;
7010 }
7011 #endif
7012
7013 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
7014 {
7015         bool queued, running;
7016         int old_prio;
7017         struct rq_flags rf;
7018         struct rq *rq;
7019
7020         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
7021                 return;
7022         /*
7023          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
7024          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
7025          */
7026         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7027         update_rq_clock(rq);
7028
7029         /*
7030          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
7031          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
7032          * it won't have any effect on scheduling until the task is
7033          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
7034          */
7035         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
7036                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7037                 goto out_unlock;
7038         }
7039         queued = task_on_rq_queued(p);
7040         running = task_current(rq, p);
7041         if (queued)
7042                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
7043         if (running)
7044                 put_prev_task(rq, p);
7045
7046         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7047         set_load_weight(p, true);
7048         old_prio = p->prio;
7049         p->prio = effective_prio(p);
7050
7051         if (queued)
7052                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7053         if (running)
7054                 set_next_task(rq, p);
7055
7056         /*
7057          * If the task increased its priority or is running and
7058          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
7059          */
7060         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
7061
7062 out_unlock:
7063         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7064 }
7065 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
7066
7067 /*
7068  * is_nice_reduction - check if nice value is an actual reduction
7069  *
7070  * Similar to can_nice() but does not perform a capability check.
7071  *
7072  * @p: task
7073  * @nice: nice value
7074  */
7075 static bool is_nice_reduction(const struct task_struct *p, const int nice)
7076 {
7077         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
7078         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
7079
7080         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE));
7081 }
7082
7083 /*
7084  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
7085  * @p: task
7086  * @nice: nice value
7087  */
7088 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
7089 {
7090         return is_nice_reduction(p, nice) || capable(CAP_SYS_NICE);
7091 }
7092
7093 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
7094
7095 /*
7096  * sys_nice - change the priority of the current process.
7097  * @increment: priority increment
7098  *
7099  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
7100  * does similar things.
7101  */
7102 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
7103 {
7104         long nice, retval;
7105
7106         /*
7107          * Setpriority might change our priority at the same moment.
7108          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
7109          * and we have a single winner.
7110          */
7111         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
7112         nice = task_nice(current) + increment;
7113
7114         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7115         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
7116                 return -EPERM;
7117
7118         retval = security_task_setnice(current, nice);
7119         if (retval)
7120                 return retval;
7121
7122         set_user_nice(current, nice);
7123         return 0;
7124 }
7125
7126 #endif
7127
7128 /**
7129  * task_prio - return the priority value of a given task.
7130  * @p: the task in question.
7131  *
7132  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
7133  *
7134  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7135  *
7136  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7137  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7138  * deadline                     -101             -1           0
7139  */
7140 int task_prio(const struct task_struct *p)
7141 {
7142         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7143 }
7144
7145 /**
7146  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7147  * @cpu: the processor in question.
7148  *
7149  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7150  */
7151 int idle_cpu(int cpu)
7152 {
7153         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7154
7155         if (rq->curr != rq->idle)
7156                 return 0;
7157
7158         if (rq->nr_running)
7159                 return 0;
7160
7161 #ifdef CONFIG_SMP
7162         if (rq->ttwu_pending)
7163                 return 0;
7164 #endif
7165
7166         return 1;
7167 }
7168
7169 /**
7170  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7171  * @cpu: the CPU in question.
7172  *
7173  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7174  */
7175 int available_idle_cpu(int cpu)
7176 {
7177         if (!idle_cpu(cpu))
7178                 return 0;
7179
7180         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7181                 return 0;
7182
7183         return 1;
7184 }
7185
7186 /**
7187  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7188  * @cpu: the processor in question.
7189  *
7190  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7191  */
7192 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7193 {
7194         return cpu_rq(cpu)->idle;
7195 }
7196
7197 #ifdef CONFIG_SMP
7198 /*
7199  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7200  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7201  *
7202  * The scheduler tracks the following metrics:
7203  *
7204  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7205  *   cpu_bw_dl()
7206  *
7207  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7208  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7209  *
7210  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7211  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7212  * in the irq utilization.
7213  *
7214  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7215  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7216  * required to meet deadlines.
7217  */
7218 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7219                                  enum cpu_util_type type,
7220                                  struct task_struct *p)
7221 {
7222         unsigned long dl_util, util, irq, max;
7223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7224
7225         max = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
7226
7227         if (!uclamp_is_used() &&
7228             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
7229                 return max;
7230         }
7231
7232         /*
7233          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7234          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7235          * update_irq_load_avg().
7236          */
7237         irq = cpu_util_irq(rq);
7238         if (unlikely(irq >= max))
7239                 return max;
7240
7241         /*
7242          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7243          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7244          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7245          * to obtain the CPU's actual utilization.
7246          *
7247          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
7248          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
7249          * tasks.
7250          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
7251          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
7252          */
7253         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7254         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7255                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
7256
7257         dl_util = cpu_util_dl(rq);
7258
7259         /*
7260          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
7261          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
7262          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
7263          * that we select f_max when there is no idle time.
7264          *
7265          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
7266          * saturation when we should -- something for later.
7267          */
7268         if (util + dl_util >= max)
7269                 return max;
7270
7271         /*
7272          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
7273          * include util_dl and ignore dl_bw.
7274          */
7275         if (type == ENERGY_UTIL)
7276                 util += dl_util;
7277
7278         /*
7279          * There is still idle time; further improve the number by using the
7280          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7281          * need to scale the task numbers:
7282          *
7283          *              max - irq
7284          *   U' = irq + --------- * U
7285          *                 max
7286          */
7287         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
7288         util += irq;
7289
7290         /*
7291          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
7292          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
7293          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
7294          * periods of time.
7295          *
7296          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
7297          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
7298          * an interface. So, we only do the latter for now.
7299          */
7300         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7301                 util += cpu_bw_dl(rq);
7302
7303         return min(max, util);
7304 }
7305
7306 unsigned long sched_cpu_util(int cpu)
7307 {
7308         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu), ENERGY_UTIL, NULL);
7309 }
7310 #endif /* CONFIG_SMP */
7311
7312 /**
7313  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7314  * @pid: the pid in question.
7315  *
7316  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7317  */
7318 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7319 {
7320         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7321 }
7322
7323 /*
7324  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7325  * it calls know not to change it.
7326  */
7327 #define SETPARAM_POLICY -1
7328
7329 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7330                 const struct sched_attr *attr)
7331 {
7332         int policy = attr->sched_policy;
7333
7334         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7335                 policy = p->policy;
7336
7337         p->policy = policy;
7338
7339         if (dl_policy(policy))
7340                 __setparam_dl(p, attr);
7341         else if (fair_policy(policy))
7342                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7343
7344         /*
7345          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7346          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7347          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7348          */
7349         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7350         p->normal_prio = normal_prio(p);
7351         set_load_weight(p, true);
7352 }
7353
7354 /*
7355  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7356  */
7357 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7358 {
7359         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7360         bool match;
7361
7362         rcu_read_lock();
7363         pcred = __task_cred(p);
7364         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7365                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7366         rcu_read_unlock();
7367         return match;
7368 }
7369
7370 /*
7371  * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority.
7372  * Only issue a capable test if needed and only once to avoid an audit
7373  * event on permitted non-privileged operations:
7374  */
7375 static int user_check_sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7376                                          const struct sched_attr *attr,
7377                                          int policy, int reset_on_fork)
7378 {
7379         if (fair_policy(policy)) {
7380                 if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7381                     !is_nice_reduction(p, attr->sched_nice))
7382                         goto req_priv;
7383         }
7384
7385         if (rt_policy(policy)) {
7386                 unsigned long rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7387
7388                 /* Can't set/change the rt policy: */
7389                 if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7390                         goto req_priv;
7391
7392                 /* Can't increase priority: */
7393                 if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7394                     attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7395                         goto req_priv;
7396         }
7397
7398         /*
7399          * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7400          * (safest behavior); in the future we would like to allow
7401          * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7402          * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7403          */
7404         if (dl_policy(policy))
7405                 goto req_priv;
7406
7407         /*
7408          * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7409          * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7410          */
7411         if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7412                 if (!is_nice_reduction(p, task_nice(p)))
7413                         goto req_priv;
7414         }
7415
7416         /* Can't change other user's priorities: */
7417         if (!check_same_owner(p))
7418                 goto req_priv;
7419
7420         /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7421         if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7422                 goto req_priv;
7423
7424         return 0;
7425
7426 req_priv:
7427         if (!capable(CAP_SYS_NICE))
7428                 return -EPERM;
7429
7430         return 0;
7431 }
7432
7433 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7434                                 const struct sched_attr *attr,
7435                                 bool user, bool pi)
7436 {
7437         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7438         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7439         const struct sched_class *prev_class;
7440         struct balance_callback *head;
7441         struct rq_flags rf;
7442         int reset_on_fork;
7443         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7444         struct rq *rq;
7445
7446         /* The pi code expects interrupts enabled */
7447         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7448 recheck:
7449         /* Double check policy once rq lock held: */
7450         if (policy < 0) {
7451                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7452                 policy = oldpolicy = p->policy;
7453         } else {
7454                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7455
7456                 if (!valid_policy(policy))
7457                         return -EINVAL;
7458         }
7459
7460         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7461                 return -EINVAL;
7462
7463         /*
7464          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7465          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7466          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7467          */
7468         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7469                 return -EINVAL;
7470         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7471             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7472                 return -EINVAL;
7473
7474         if (user) {
7475                 retval = user_check_sched_setscheduler(p, attr, policy, reset_on_fork);
7476                 if (retval)
7477                         return retval;
7478
7479                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7480                         return -EINVAL;
7481
7482                 retval = security_task_setscheduler(p);
7483                 if (retval)
7484                         return retval;
7485         }
7486
7487         /* Update task specific "requested" clamps */
7488         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7489                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7490                 if (retval)
7491                         return retval;
7492         }
7493
7494         if (pi)
7495                 cpuset_read_lock();
7496
7497         /*
7498          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7499          * changing the priority of the task:
7500          *
7501          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7502          * runqueue lock must be held.
7503          */
7504         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7505         update_rq_clock(rq);
7506
7507         /*
7508          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7509          */
7510         if (p == rq->stop) {
7511                 retval = -EINVAL;
7512                 goto unlock;
7513         }
7514
7515         /*
7516          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7517          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7518          */
7519         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7520                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7521                         goto change;
7522                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7523                         goto change;
7524                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7525                         goto change;
7526                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7527                         goto change;
7528
7529                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7530                 retval = 0;
7531                 goto unlock;
7532         }
7533 change:
7534
7535         if (user) {
7536 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7537                 /*
7538                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7539                  * assigned.
7540                  */
7541                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7542                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7543                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7544                         retval = -EPERM;
7545                         goto unlock;
7546                 }
7547 #endif
7548 #ifdef CONFIG_SMP
7549                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7550                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7551                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7552
7553                         /*
7554                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7555                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7556                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7557                          */
7558                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7559                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7560                                 retval = -EPERM;
7561                                 goto unlock;
7562                         }
7563                 }
7564 #endif
7565         }
7566
7567         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7568         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7569                 policy = oldpolicy = -1;
7570                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7571                 if (pi)
7572                         cpuset_read_unlock();
7573                 goto recheck;
7574         }
7575
7576         /*
7577          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7578          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7579          * is available.
7580          */
7581         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7582                 retval = -EBUSY;
7583                 goto unlock;
7584         }
7585
7586         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7587         oldprio = p->prio;
7588
7589         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7590         if (pi) {
7591                 /*
7592                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7593                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7594                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7595                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7596                  * itself.
7597                  */
7598                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7599                 if (newprio == oldprio)
7600                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7601         }
7602
7603         queued = task_on_rq_queued(p);
7604         running = task_current(rq, p);
7605         if (queued)
7606                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7607         if (running)
7608                 put_prev_task(rq, p);
7609
7610         prev_class = p->sched_class;
7611
7612         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7613                 __setscheduler_params(p, attr);
7614                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7615         }
7616         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7617
7618         if (queued) {
7619                 /*
7620                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7621                  * increased (user space view).
7622                  */
7623                 if (oldprio < p->prio)
7624                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7625
7626                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7627         }
7628         if (running)
7629                 set_next_task(rq, p);
7630
7631         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7632
7633         /* Avoid rq from going away on us: */
7634         preempt_disable();
7635         head = splice_balance_callbacks(rq);
7636         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7637
7638         if (pi) {
7639                 cpuset_read_unlock();
7640                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7641         }
7642
7643         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7644         balance_callbacks(rq, head);
7645         preempt_enable();
7646
7647         return 0;
7648
7649 unlock:
7650         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7651         if (pi)
7652                 cpuset_read_unlock();
7653         return retval;
7654 }
7655
7656 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7657                                const struct sched_param *param, bool check)
7658 {
7659         struct sched_attr attr = {
7660                 .sched_policy   = policy,
7661                 .sched_priority = param->sched_priority,
7662                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7663         };
7664
7665         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7666         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7667                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7668                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7669                 attr.sched_policy = policy;
7670         }
7671
7672         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7673 }
7674 /**
7675  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7676  * @p: the task in question.
7677  * @policy: new policy.
7678  * @param: structure containing the new RT priority.
7679  *
7680  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7681  *
7682  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7683  *
7684  * NOTE that the task may be already dead.
7685  */
7686 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7687                        const struct sched_param *param)
7688 {
7689         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7690 }
7691
7692 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7693 {
7694         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7695 }
7696
7697 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7698 {
7699         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7700 }
7701 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7702
7703 /**
7704  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7705  * @p: the task in question.
7706  * @policy: new policy.
7707  * @param: structure containing the new RT priority.
7708  *
7709  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7710  * current context has permission.  For example, this is needed in
7711  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7712  * but our caller might not have that capability.
7713  *
7714  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7715  */
7716 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7717                                const struct sched_param *param)
7718 {
7719         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7720 }
7721
7722 /*
7723  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7724  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7725  * be doing.
7726  *
7727  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7728  *
7729  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7730  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7731  * and smash them together and still expect them to work.
7732  *
7733  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7734  *
7735  *   MAX_RT_PRIO / 2
7736  *
7737  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7738  * know enough information to make a sensible choice.
7739  */
7740 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7741 {
7742         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7743         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7744 }
7745 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7746
7747 /*
7748  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7749  */
7750 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7751 {
7752         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7753         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7754 }
7755 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7756
7757 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7758 {
7759         struct sched_attr attr = {
7760                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7761                 .sched_nice = nice,
7762         };
7763         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7764 }
7765 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7766
7767 static int
7768 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7769 {
7770         struct sched_param lparam;
7771         struct task_struct *p;
7772         int retval;
7773
7774         if (!param || pid < 0)
7775                 return -EINVAL;
7776         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7777                 return -EFAULT;
7778
7779         rcu_read_lock();
7780         retval = -ESRCH;
7781         p = find_process_by_pid(pid);
7782         if (likely(p))
7783                 get_task_struct(p);
7784         rcu_read_unlock();
7785
7786         if (likely(p)) {
7787                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7788                 put_task_struct(p);
7789         }
7790
7791         return retval;
7792 }
7793
7794 /*
7795  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7796  */
7797 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7798 {
7799         u32 size;
7800         int ret;
7801
7802         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7803         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7804
7805         ret = get_user(size, &uattr->size);
7806         if (ret)
7807                 return ret;
7808
7809         /* ABI compatibility quirk: */
7810         if (!size)
7811                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
7812         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
7813                 goto err_size;
7814
7815         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
7816         if (ret) {
7817                 if (ret == -E2BIG)
7818                         goto err_size;
7819                 return ret;
7820         }
7821
7822         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
7823             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
7824                 return -EINVAL;
7825
7826         /*
7827          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
7828          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
7829          */
7830         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7831
7832         return 0;
7833
7834 err_size:
7835         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
7836         return -E2BIG;
7837 }
7838
7839 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
7840 {
7841         if (task_has_dl_policy(p))
7842                 __getparam_dl(p, attr);
7843         else if (task_has_rt_policy(p))
7844                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
7845         else
7846                 attr->sched_nice = task_nice(p);
7847 }
7848
7849 /**
7850  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
7851  * @pid: the pid in question.
7852  * @policy: new policy.
7853  * @param: structure containing the new RT priority.
7854  *
7855  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7856  */
7857 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
7858 {
7859         if (policy < 0)
7860                 return -EINVAL;
7861
7862         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
7863 }
7864
7865 /**
7866  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
7867  * @pid: the pid in question.
7868  * @param: structure containing the new RT priority.
7869  *
7870  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7871  */
7872 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7873 {
7874         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
7875 }
7876
7877 /**
7878  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
7879  * @pid: the pid in question.
7880  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7881  * @flags: for future extension.
7882  */
7883 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7884                                unsigned int, flags)
7885 {
7886         struct sched_attr attr;
7887         struct task_struct *p;
7888         int retval;
7889
7890         if (!uattr || pid < 0 || flags)
7891                 return -EINVAL;
7892
7893         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
7894         if (retval)
7895                 return retval;
7896
7897         if ((int)attr.sched_policy < 0)
7898                 return -EINVAL;
7899         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
7900                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
7901
7902         rcu_read_lock();
7903         retval = -ESRCH;
7904         p = find_process_by_pid(pid);
7905         if (likely(p))
7906                 get_task_struct(p);
7907         rcu_read_unlock();
7908
7909         if (likely(p)) {
7910                 if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
7911                         get_params(p, &attr);
7912                 retval = sched_setattr(p, &attr);
7913                 put_task_struct(p);
7914         }
7915
7916         return retval;
7917 }
7918
7919 /**
7920  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
7921  * @pid: the pid in question.
7922  *
7923  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
7924  * code.
7925  */
7926 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
7927 {
7928         struct task_struct *p;
7929         int retval;
7930
7931         if (pid < 0)
7932                 return -EINVAL;
7933
7934         retval = -ESRCH;
7935         rcu_read_lock();
7936         p = find_process_by_pid(pid);
7937         if (p) {
7938                 retval = security_task_getscheduler(p);
7939                 if (!retval)
7940                         retval = p->policy
7941                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
7942         }
7943         rcu_read_unlock();
7944         return retval;
7945 }
7946
7947 /**
7948  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
7949  * @pid: the pid in question.
7950  * @param: structure containing the RT priority.
7951  *
7952  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
7953  * code.
7954  */
7955 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7956 {
7957         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
7958         struct task_struct *p;
7959         int retval;
7960
7961         if (!param || pid < 0)
7962                 return -EINVAL;
7963
7964         rcu_read_lock();
7965         p = find_process_by_pid(pid);
7966         retval = -ESRCH;
7967         if (!p)
7968                 goto out_unlock;
7969
7970         retval = security_task_getscheduler(p);
7971         if (retval)
7972                 goto out_unlock;
7973
7974         if (task_has_rt_policy(p))
7975                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
7976         rcu_read_unlock();
7977
7978         /*
7979          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
7980          */
7981         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
7982
7983         return retval;
7984
7985 out_unlock:
7986         rcu_read_unlock();
7987         return retval;
7988 }
7989
7990 /*
7991  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
7992  * than what user-space knows about) to user-space.
7993  *
7994  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
7995  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
7996  * have the same size.
7997  */
7998 static int
7999 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
8000                         struct sched_attr *kattr,
8001                         unsigned int usize)
8002 {
8003         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
8004
8005         if (!access_ok(uattr, usize))
8006                 return -EFAULT;
8007
8008         /*
8009          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
8010          *
8011          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
8012          *
8013          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
8014          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
8015          *
8016          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
8017          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
8018          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
8019          * which is set to ksize in this case.
8020          */
8021         kattr->size = min(usize, ksize);
8022
8023         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
8024                 return -EFAULT;
8025
8026         return 0;
8027 }
8028
8029 /**
8030  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
8031  * @pid: the pid in question.
8032  * @uattr: structure containing the extended parameters.
8033  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
8034  * @flags: for future extension.
8035  */
8036 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
8037                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
8038 {
8039         struct sched_attr kattr = { };
8040         struct task_struct *p;
8041         int retval;
8042
8043         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
8044             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
8045                 return -EINVAL;
8046
8047         rcu_read_lock();
8048         p = find_process_by_pid(pid);
8049         retval = -ESRCH;
8050         if (!p)
8051                 goto out_unlock;
8052
8053         retval = security_task_getscheduler(p);
8054         if (retval)
8055                 goto out_unlock;
8056
8057         kattr.sched_policy = p->policy;
8058         if (p->sched_reset_on_fork)
8059                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
8060         get_params(p, &kattr);
8061         kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
8062
8063 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
8064         /*
8065          * This could race with another potential updater, but this is fine
8066          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
8067          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
8068          */
8069         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
8070         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
8071 #endif
8072
8073         rcu_read_unlock();
8074
8075         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
8076
8077 out_unlock:
8078         rcu_read_unlock();
8079         return retval;
8080 }
8081
8082 #ifdef CONFIG_SMP
8083 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8084 {
8085         int ret = 0;
8086
8087         /*
8088          * If the task isn't a deadline task or admission control is
8089          * disabled then we don't care about affinity changes.
8090          */
8091         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
8092                 return 0;
8093
8094         /*
8095          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
8096          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
8097          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
8098          * root_domain.
8099          */
8100         rcu_read_lock();
8101         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
8102                 ret = -EBUSY;
8103         rcu_read_unlock();
8104         return ret;
8105 }
8106 #endif
8107
8108 static int
8109 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8110 {
8111         int retval;
8112         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
8113
8114         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
8115                 return -ENOMEM;
8116
8117         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
8118                 retval = -ENOMEM;
8119                 goto out_free_cpus_allowed;
8120         }
8121
8122         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8123         cpumask_and(new_mask, mask, cpus_allowed);
8124
8125         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
8126         if (retval)
8127                 goto out_free_new_mask;
8128 again:
8129         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK | SCA_USER);
8130         if (retval)
8131                 goto out_free_new_mask;
8132
8133         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8134         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
8135                 /*
8136                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
8137                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
8138                  */
8139                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8140                 goto again;
8141         }
8142
8143 out_free_new_mask:
8144         free_cpumask_var(new_mask);
8145 out_free_cpus_allowed:
8146         free_cpumask_var(cpus_allowed);
8147         return retval;
8148 }
8149
8150 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8151 {
8152         struct task_struct *p;
8153         int retval;
8154
8155         rcu_read_lock();
8156
8157         p = find_process_by_pid(pid);
8158         if (!p) {
8159                 rcu_read_unlock();
8160                 return -ESRCH;
8161         }
8162
8163         /* Prevent p going away */
8164         get_task_struct(p);
8165         rcu_read_unlock();
8166
8167         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8168                 retval = -EINVAL;
8169                 goto out_put_task;
8170         }
8171
8172         if (!check_same_owner(p)) {
8173                 rcu_read_lock();
8174                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
8175                         rcu_read_unlock();
8176                         retval = -EPERM;
8177                         goto out_put_task;
8178                 }
8179                 rcu_read_unlock();
8180         }
8181
8182         retval = security_task_setscheduler(p);
8183         if (retval)
8184                 goto out_put_task;
8185
8186         retval = __sched_setaffinity(p, in_mask);
8187 out_put_task:
8188         put_task_struct(p);
8189         return retval;
8190 }
8191
8192 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8193                              struct cpumask *new_mask)
8194 {
8195         if (len < cpumask_size())
8196                 cpumask_clear(new_mask);
8197         else if (len > cpumask_size())
8198                 len = cpumask_size();
8199
8200         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8201 }
8202
8203 /**
8204  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8205  * @pid: pid of the process
8206  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8207  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8208  *
8209  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8210  */
8211 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8212                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8213 {
8214         cpumask_var_t new_mask;
8215         int retval;
8216
8217         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8218                 return -ENOMEM;
8219
8220         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8221         if (retval == 0)
8222                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8223         free_cpumask_var(new_mask);
8224         return retval;
8225 }
8226
8227 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8228 {
8229         struct task_struct *p;
8230         unsigned long flags;
8231         int retval;
8232
8233         rcu_read_lock();
8234
8235         retval = -ESRCH;
8236         p = find_process_by_pid(pid);
8237         if (!p)
8238                 goto out_unlock;
8239
8240         retval = security_task_getscheduler(p);
8241         if (retval)
8242                 goto out_unlock;
8243
8244         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
8245         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8246         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
8247
8248 out_unlock:
8249         rcu_read_unlock();
8250
8251         return retval;
8252 }
8253
8254 /**
8255  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8256  * @pid: pid of the process
8257  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8258  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8259  *
8260  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8261  * error code otherwise.
8262  */
8263 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8264                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8265 {
8266         int ret;
8267         cpumask_var_t mask;
8268
8269         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8270                 return -EINVAL;
8271         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8272                 return -EINVAL;
8273
8274         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8275                 return -ENOMEM;
8276
8277         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8278         if (ret == 0) {
8279                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8280
8281                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
8282                         ret = -EFAULT;
8283                 else
8284                         ret = retlen;
8285         }
8286         free_cpumask_var(mask);
8287
8288         return ret;
8289 }
8290
8291 static void do_sched_yield(void)
8292 {
8293         struct rq_flags rf;
8294         struct rq *rq;
8295
8296         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8297
8298         schedstat_inc(rq->yld_count);
8299         current->sched_class->yield_task(rq);
8300
8301         preempt_disable();
8302         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8303         sched_preempt_enable_no_resched();
8304
8305         schedule();
8306 }
8307
8308 /**
8309  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8310  *
8311  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8312  * other threads running on this CPU then this function will return.
8313  *
8314  * Return: 0.
8315  */
8316 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8317 {
8318         do_sched_yield();
8319         return 0;
8320 }
8321
8322 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8323 int __sched __cond_resched(void)
8324 {
8325         if (should_resched(0)) {
8326                 preempt_schedule_common();
8327                 return 1;
8328         }
8329         /*
8330          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8331          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8332          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8333          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8334          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8335          * processes executing in kernel context might never report an
8336          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8337          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8338          * is in urgent need of one.
8339          */
8340 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8341         rcu_all_qs();
8342 #endif
8343         return 0;
8344 }
8345 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8346 #endif
8347
8348 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8349 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8350 #define cond_resched_dynamic_enabled    __cond_resched
8351 #define cond_resched_dynamic_disabled   ((void *)&__static_call_return0)
8352 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8353 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8354
8355 #define might_resched_dynamic_enabled   __cond_resched
8356 #define might_resched_dynamic_disabled  ((void *)&__static_call_return0)
8357 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8358 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8359 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8360 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_cond_resched);
8361 int __sched dynamic_cond_resched(void)
8362 {
8363         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_cond_resched))
8364                 return 0;
8365         return __cond_resched();
8366 }
8367 EXPORT_SYMBOL(dynamic_cond_resched);
8368
8369 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_might_resched);
8370 int __sched dynamic_might_resched(void)
8371 {
8372         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_might_resched))
8373                 return 0;
8374         return __cond_resched();
8375 }
8376 EXPORT_SYMBOL(dynamic_might_resched);
8377 #endif
8378 #endif
8379
8380 /*
8381  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8382  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8383  *
8384  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8385  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8386  * spin_unlock(), once by hand).
8387  */
8388 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8389 {
8390         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8391         int ret = 0;
8392
8393         lockdep_assert_held(lock);
8394
8395         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8396                 spin_unlock(lock);
8397                 if (!_cond_resched())
8398                         cpu_relax();
8399                 ret = 1;
8400                 spin_lock(lock);
8401         }
8402         return ret;
8403 }
8404 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8405
8406 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8407 {
8408         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8409         int ret = 0;
8410
8411         lockdep_assert_held_read(lock);
8412
8413         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8414                 read_unlock(lock);
8415                 if (!_cond_resched())
8416                         cpu_relax();
8417                 ret = 1;
8418                 read_lock(lock);
8419         }
8420         return ret;
8421 }
8422 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8423
8424 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8425 {
8426         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8427         int ret = 0;
8428
8429         lockdep_assert_held_write(lock);
8430
8431         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8432                 write_unlock(lock);
8433                 if (!_cond_resched())
8434                         cpu_relax();
8435                 ret = 1;
8436                 write_lock(lock);
8437         }
8438         return ret;
8439 }
8440 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8441
8442 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8443
8444 #ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
8445 #include <linux/entry-common.h>
8446 #endif
8447
8448 /*
8449  * SC:cond_resched
8450  * SC:might_resched
8451  * SC:preempt_schedule
8452  * SC:preempt_schedule_notrace
8453  * SC:irqentry_exit_cond_resched
8454  *
8455  *
8456  * NONE:
8457  *   cond_resched               <- __cond_resched
8458  *   might_resched              <- RET0
8459  *   preempt_schedule           <- NOP
8460  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8461  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8462  *
8463  * VOLUNTARY:
8464  *   cond_resched               <- __cond_resched
8465  *   might_resched              <- __cond_resched
8466  *   preempt_schedule           <- NOP
8467  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8468  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8469  *
8470  * FULL:
8471  *   cond_resched               <- RET0
8472  *   might_resched              <- RET0
8473  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
8474  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
8475  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
8476  */
8477
8478 enum {
8479         preempt_dynamic_undefined = -1,
8480         preempt_dynamic_none,
8481         preempt_dynamic_voluntary,
8482         preempt_dynamic_full,
8483 };
8484
8485 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
8486
8487 int sched_dynamic_mode(const char *str)
8488 {
8489         if (!strcmp(str, "none"))
8490                 return preempt_dynamic_none;
8491
8492         if (!strcmp(str, "voluntary"))
8493                 return preempt_dynamic_voluntary;
8494
8495         if (!strcmp(str, "full"))
8496                 return preempt_dynamic_full;
8497
8498         return -EINVAL;
8499 }
8500
8501 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8502 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_call_update(f, f##_dynamic_enabled)
8503 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_call_update(f, f##_dynamic_disabled)
8504 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8505 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_key_enable(&sk_dynamic_##f.key)
8506 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_key_disable(&sk_dynamic_##f.key)
8507 #else
8508 #error "Unsupported PREEMPT_DYNAMIC mechanism"
8509 #endif
8510
8511 void sched_dynamic_update(int mode)
8512 {
8513         /*
8514          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
8515          * the ZERO state, which is invalid.
8516          */
8517         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8518         preempt_dynamic_enable(might_resched);
8519         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8520         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8521         preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8522
8523         switch (mode) {
8524         case preempt_dynamic_none:
8525                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8526                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8527                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8528                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8529                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8530                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
8531                 break;
8532
8533         case preempt_dynamic_voluntary:
8534                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8535                 preempt_dynamic_enable(might_resched);
8536                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8537                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8538                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8539                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
8540                 break;
8541
8542         case preempt_dynamic_full:
8543                 preempt_dynamic_disable(cond_resched);
8544                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8545                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8546                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8547                 preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8548                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8549                 break;
8550         }
8551
8552         preempt_dynamic_mode = mode;
8553 }
8554
8555 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
8556 {
8557         int mode = sched_dynamic_mode(str);
8558         if (mode < 0) {
8559                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
8560                 return 0;
8561         }
8562
8563         sched_dynamic_update(mode);
8564         return 1;
8565 }
8566 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
8567
8568 static void __init preempt_dynamic_init(void)
8569 {
8570         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
8571                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
8572                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
8573                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
8574                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
8575                 } else {
8576                         /* Default static call setting, nothing to do */
8577                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
8578                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
8579                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8580                 }
8581         }
8582 }
8583
8584 #define PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(mode) \
8585         bool preempt_model_##mode(void)                                          \
8586         {                                                                        \
8587                 WARN_ON_ONCE(preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined); \
8588                 return preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_##mode;           \
8589         }                                                                        \
8590         EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_model_##mode)
8591
8592 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(none);
8593 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(voluntary);
8594 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(full);
8595
8596 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8597
8598 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
8599
8600 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8601
8602 /**
8603  * yield - yield the current processor to other threads.
8604  *
8605  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8606  *
8607  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8608  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8609  * it, it's already broken.
8610  *
8611  * Typical broken usage is:
8612  *
8613  * while (!event)
8614  *      yield();
8615  *
8616  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8617  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8618  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8619  *
8620  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8621  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8622  * If you still want to use yield(), do not!
8623  */
8624 void __sched yield(void)
8625 {
8626         set_current_state(TASK_RUNNING);
8627         do_sched_yield();
8628 }
8629 EXPORT_SYMBOL(yield);
8630
8631 /**
8632  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8633  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8634  * processor it's on.
8635  * @p: target task
8636  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8637  *
8638  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8639  * can't go away on us before we can do any checks.
8640  *
8641  * Return:
8642  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8643  *      false (0) if we failed to boost the target.
8644  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8645  */
8646 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8647 {
8648         struct task_struct *curr = current;
8649         struct rq *rq, *p_rq;
8650         unsigned long flags;
8651         int yielded = 0;
8652
8653         local_irq_save(flags);
8654         rq = this_rq();
8655
8656 again:
8657         p_rq = task_rq(p);
8658         /*
8659          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8660          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8661          */
8662         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
8663                 yielded = -ESRCH;
8664                 goto out_irq;
8665         }
8666
8667         double_rq_lock(rq, p_rq);
8668         if (task_rq(p) != p_rq) {
8669                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
8670                 goto again;
8671         }
8672
8673         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8674                 goto out_unlock;
8675
8676         if (curr->sched_class != p->sched_class)
8677                 goto out_unlock;
8678
8679         if (task_on_cpu(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8680                 goto out_unlock;
8681
8682         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8683         if (yielded) {
8684                 schedstat_inc(rq->yld_count);
8685                 /*
8686                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
8687                  * fairness.
8688                  */
8689                 if (preempt && rq != p_rq)
8690                         resched_curr(p_rq);
8691         }
8692
8693 out_unlock:
8694         double_rq_unlock(rq, p_rq);
8695 out_irq:
8696         local_irq_restore(flags);
8697
8698         if (yielded > 0)
8699                 schedule();
8700
8701         return yielded;
8702 }
8703 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
8704
8705 int io_schedule_prepare(void)
8706 {
8707         int old_iowait = current->in_iowait;
8708
8709         current->in_iowait = 1;
8710         blk_flush_plug(current->plug, true);
8711         return old_iowait;
8712 }
8713
8714 void io_schedule_finish(int token)
8715 {
8716         current->in_iowait = token;
8717 }
8718
8719 /*
8720  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
8721  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
8722  */
8723 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
8724 {
8725         int token;
8726         long ret;
8727
8728         token = io_schedule_prepare();
8729         ret = schedule_timeout(timeout);
8730         io_schedule_finish(token);
8731
8732         return ret;
8733 }
8734 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
8735
8736 void __sched io_schedule(void)
8737 {
8738         int token;
8739
8740         token = io_schedule_prepare();
8741         schedule();
8742         io_schedule_finish(token);
8743 }
8744 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
8745
8746 /**
8747  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
8748  * @policy: scheduling class.
8749  *
8750  * Return: On success, this syscall returns the maximum
8751  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8752  * On failure, a negative error code is returned.
8753  */
8754 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
8755 {
8756         int ret = -EINVAL;
8757
8758         switch (policy) {
8759         case SCHED_FIFO:
8760         case SCHED_RR:
8761                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
8762                 break;
8763         case SCHED_DEADLINE:
8764         case SCHED_NORMAL:
8765         case SCHED_BATCH:
8766         case SCHED_IDLE:
8767                 ret = 0;
8768                 break;
8769         }
8770         return ret;
8771 }
8772
8773 /**
8774  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
8775  * @policy: scheduling class.
8776  *
8777  * Return: On success, this syscall returns the minimum
8778  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8779  * On failure, a negative error code is returned.
8780  */
8781 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
8782 {
8783         int ret = -EINVAL;
8784
8785         switch (policy) {
8786         case SCHED_FIFO:
8787         case SCHED_RR:
8788                 ret = 1;
8789                 break;
8790         case SCHED_DEADLINE:
8791         case SCHED_NORMAL:
8792         case SCHED_BATCH:
8793         case SCHED_IDLE:
8794                 ret = 0;
8795         }
8796         return ret;
8797 }
8798
8799 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
8800 {
8801         struct task_struct *p;
8802         unsigned int time_slice;
8803         struct rq_flags rf;
8804         struct rq *rq;
8805         int retval;
8806
8807         if (pid < 0)
8808                 return -EINVAL;
8809
8810         retval = -ESRCH;
8811         rcu_read_lock();
8812         p = find_process_by_pid(pid);
8813         if (!p)
8814                 goto out_unlock;
8815
8816         retval = security_task_getscheduler(p);
8817         if (retval)
8818                 goto out_unlock;
8819
8820         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8821         time_slice = 0;
8822         if (p->sched_class->get_rr_interval)
8823                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
8824         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8825
8826         rcu_read_unlock();
8827         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
8828         return 0;
8829
8830 out_unlock:
8831         rcu_read_unlock();
8832         return retval;
8833 }
8834
8835 /**
8836  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
8837  * @pid: pid of the process.
8838  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
8839  *
8840  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
8841  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
8842  *
8843  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
8844  * an error code.
8845  */
8846 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
8847                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
8848 {
8849         struct timespec64 t;
8850         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8851
8852         if (retval == 0)
8853                 retval = put_timespec64(&t, interval);
8854
8855         return retval;
8856 }
8857
8858 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
8859 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
8860                 struct old_timespec32 __user *, interval)
8861 {
8862         struct timespec64 t;
8863         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8864
8865         if (retval == 0)
8866                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
8867         return retval;
8868 }
8869 #endif
8870
8871 void sched_show_task(struct task_struct *p)
8872 {
8873         unsigned long free = 0;
8874         int ppid;
8875
8876         if (!try_get_task_stack(p))
8877                 return;
8878
8879         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
8880
8881         if (task_is_running(p))
8882                 pr_cont("  running task    ");
8883 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
8884         free = stack_not_used(p);
8885 #endif
8886         ppid = 0;
8887         rcu_read_lock();
8888         if (pid_alive(p))
8889                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
8890         rcu_read_unlock();
8891         pr_cont(" stack:%-5lu pid:%-5d ppid:%-6d flags:0x%08lx\n",
8892                 free, task_pid_nr(p), ppid,
8893                 read_task_thread_flags(p));
8894
8895         print_worker_info(KERN_INFO, p);
8896         print_stop_info(KERN_INFO, p);
8897         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
8898         put_task_stack(p);
8899 }
8900 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
8901
8902 static inline bool
8903 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
8904 {
8905         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
8906
8907         /* no filter, everything matches */
8908         if (!state_filter)
8909                 return true;
8910
8911         /* filter, but doesn't match */
8912         if (!(state & state_filter))
8913                 return false;
8914
8915         /*
8916          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
8917          * TASK_KILLABLE).
8918          */
8919         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && (state & TASK_NOLOAD))
8920                 return false;
8921
8922         return true;
8923 }
8924
8925
8926 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
8927 {
8928         struct task_struct *g, *p;
8929
8930         rcu_read_lock();
8931         for_each_process_thread(g, p) {
8932                 /*
8933                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
8934                  * console might take a lot of time:
8935                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
8936                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
8937                  * an IPI.
8938                  */
8939                 touch_nmi_watchdog();
8940                 touch_all_softlockup_watchdogs();
8941                 if (state_filter_match(state_filter, p))
8942                         sched_show_task(p);
8943         }
8944
8945 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8946         if (!state_filter)
8947                 sysrq_sched_debug_show();
8948 #endif
8949         rcu_read_unlock();
8950         /*
8951          * Only show locks if all tasks are dumped:
8952          */
8953         if (!state_filter)
8954                 debug_show_all_locks();
8955 }
8956
8957 /**
8958  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
8959  * @idle: task in question
8960  * @cpu: CPU the idle task belongs to
8961  *
8962  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
8963  * flag, to make booting more robust.
8964  */
8965 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
8966 {
8967         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8968         unsigned long flags;
8969
8970         __sched_fork(0, idle);
8971
8972         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
8973         raw_spin_rq_lock(rq);
8974
8975         idle->__state = TASK_RUNNING;
8976         idle->se.exec_start = sched_clock();
8977         /*
8978          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
8979          * look like a proper per-CPU kthread.
8980          */
8981         idle->flags |= PF_IDLE | PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
8982         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
8983
8984 #ifdef CONFIG_SMP
8985         /*
8986          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
8987          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
8988          *
8989          * And since this is boot we can forgo the serialization.
8990          */
8991         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
8992 #endif
8993         /*
8994          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
8995          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
8996          * lockdep check in task_group() will fail.
8997          *
8998          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
8999          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
9000          *
9001          * Silence PROVE_RCU
9002          */
9003         rcu_read_lock();
9004         __set_task_cpu(idle, cpu);
9005         rcu_read_unlock();
9006
9007         rq->idle = idle;
9008         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
9009         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
9010 #ifdef CONFIG_SMP
9011         idle->on_cpu = 1;
9012 #endif
9013         raw_spin_rq_unlock(rq);
9014         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
9015
9016         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
9017         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
9018
9019         /*
9020          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
9021          */
9022         idle->sched_class = &idle_sched_class;
9023         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
9024         vtime_init_idle(idle, cpu);
9025 #ifdef CONFIG_SMP
9026         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
9027 #endif
9028 }
9029
9030 #ifdef CONFIG_SMP
9031
9032 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
9033                               const struct cpumask *trial)
9034 {
9035         int ret = 1;
9036
9037         if (cpumask_empty(cur))
9038                 return ret;
9039
9040         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
9041
9042         return ret;
9043 }
9044
9045 int task_can_attach(struct task_struct *p,
9046                     const struct cpumask *cs_effective_cpus)
9047 {
9048         int ret = 0;
9049
9050         /*
9051          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
9052          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
9053          * affinity and isolating such threads by their set of
9054          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
9055          * applicable for such threads.  This prevents checking for
9056          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
9057          * before cpus_mask may be changed.
9058          */
9059         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
9060                 ret = -EINVAL;
9061                 goto out;
9062         }
9063
9064         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
9065                                               cs_effective_cpus)) {
9066                 int cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs_effective_cpus);
9067
9068                 if (unlikely(cpu >= nr_cpu_ids))
9069                         return -EINVAL;
9070                 ret = dl_cpu_busy(cpu, p);
9071         }
9072
9073 out:
9074         return ret;
9075 }
9076
9077 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
9078
9079 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
9080 /* Migrate current task p to target_cpu */
9081 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
9082 {
9083         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
9084         int curr_cpu = task_cpu(p);
9085
9086         if (curr_cpu == target_cpu)
9087                 return 0;
9088
9089         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
9090                 return -EINVAL;
9091
9092         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
9093
9094         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
9095         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
9096 }
9097
9098 /*
9099  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
9100  * tasks on the runqueues
9101  */
9102 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
9103 {
9104         bool queued, running;
9105         struct rq_flags rf;
9106         struct rq *rq;
9107
9108         rq = task_rq_lock(p, &rf);
9109         queued = task_on_rq_queued(p);
9110         running = task_current(rq, p);
9111
9112         if (queued)
9113                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
9114         if (running)
9115                 put_prev_task(rq, p);
9116
9117         p->numa_preferred_nid = nid;
9118
9119         if (queued)
9120                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
9121         if (running)
9122                 set_next_task(rq, p);
9123         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
9124 }
9125 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
9126
9127 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9128 /*
9129  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
9130  * offline.
9131  */
9132 void idle_task_exit(void)
9133 {
9134         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
9135
9136         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
9137         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
9138
9139         if (mm != &init_mm) {
9140                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
9141                 finish_arch_post_lock_switch();
9142         }
9143
9144         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
9145 }
9146
9147 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
9148 {
9149         struct task_struct *p = arg;
9150         struct rq *rq = this_rq();
9151         struct rq_flags rf;
9152         int cpu;
9153
9154         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
9155         rq_lock(rq, &rf);
9156
9157         update_rq_clock(rq);
9158
9159         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
9160                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
9161                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
9162         }
9163
9164         rq_unlock(rq, &rf);
9165         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
9166
9167         put_task_struct(p);
9168
9169         return 0;
9170 }
9171
9172 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
9173
9174 /*
9175  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
9176  *
9177  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
9178  * effective when the hotplug motion is down.
9179  */
9180 static void balance_push(struct rq *rq)
9181 {
9182         struct task_struct *push_task = rq->curr;
9183
9184         lockdep_assert_rq_held(rq);
9185
9186         /*
9187          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
9188          */
9189         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9190
9191         /*
9192          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
9193          * CPU.
9194          */
9195         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
9196                 return;
9197
9198         /*
9199          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
9200          * required to complete the hotplug process.
9201          */
9202         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
9203             is_migration_disabled(push_task)) {
9204
9205                 /*
9206                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
9207                  * up the hotplug control thread which might wait for the
9208                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
9209                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
9210                  * and can't obviously be running in parallel.
9211                  *
9212                  * On RT kernels this also has to check whether there are
9213                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
9214                  * need to leave the migrate disabled section first.
9215                  */
9216                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
9217                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
9218                         raw_spin_rq_unlock(rq);
9219                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
9220                         raw_spin_rq_lock(rq);
9221                 }
9222                 return;
9223         }
9224
9225         get_task_struct(push_task);
9226         /*
9227          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
9228          * Both preemption and IRQs are still disabled.
9229          */
9230         raw_spin_rq_unlock(rq);
9231         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
9232                             this_cpu_ptr(&push_work));
9233         /*
9234          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
9235          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
9236          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
9237          */
9238         raw_spin_rq_lock(rq);
9239 }
9240
9241 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
9242 {
9243         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9244         struct rq_flags rf;
9245
9246         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9247         if (on) {
9248                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
9249                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9250         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
9251                 rq->balance_callback = NULL;
9252         }
9253         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9254 }
9255
9256 /*
9257  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
9258  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
9259  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
9260  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
9261  */
9262 static void balance_hotplug_wait(void)
9263 {
9264         struct rq *rq = this_rq();
9265
9266         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
9267                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
9268                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9269 }
9270
9271 #else
9272
9273 static inline void balance_push(struct rq *rq)
9274 {
9275 }
9276
9277 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
9278 {
9279 }
9280
9281 static inline void balance_hotplug_wait(void)
9282 {
9283 }
9284
9285 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
9286
9287 void set_rq_online(struct rq *rq)
9288 {
9289         if (!rq->online) {
9290                 const struct sched_class *class;
9291
9292                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9293                 rq->online = 1;
9294
9295                 for_each_class(class) {
9296                         if (class->rq_online)
9297                                 class->rq_online(rq);
9298                 }
9299         }
9300 }
9301
9302 void set_rq_offline(struct rq *rq)
9303 {
9304         if (rq->online) {
9305                 const struct sched_class *class;
9306
9307                 for_each_class(class) {
9308                         if (class->rq_offline)
9309                                 class->rq_offline(rq);
9310                 }
9311
9312                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9313                 rq->online = 0;
9314         }
9315 }
9316
9317 /*
9318  * used to mark begin/end of suspend/resume:
9319  */
9320 static int num_cpus_frozen;
9321
9322 /*
9323  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
9324  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
9325  * around partition_sched_domains().
9326  *
9327  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
9328  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
9329  */
9330 static void cpuset_cpu_active(void)
9331 {
9332         if (cpuhp_tasks_frozen) {
9333                 /*
9334                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
9335                  * resume sequence. As long as this is not the last online
9336                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
9337                  * domain, ignoring cpusets.
9338                  */
9339                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9340                 if (--num_cpus_frozen)
9341                         return;
9342                 /*
9343                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9344                  * restore the original sched domains by considering the
9345                  * cpuset configurations.
9346                  */
9347                 cpuset_force_rebuild();
9348         }
9349         cpuset_update_active_cpus();
9350 }
9351
9352 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9353 {
9354         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9355                 int ret = dl_cpu_busy(cpu, NULL);
9356
9357                 if (ret)
9358                         return ret;
9359                 cpuset_update_active_cpus();
9360         } else {
9361                 num_cpus_frozen++;
9362                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9363         }
9364         return 0;
9365 }
9366
9367 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9368 {
9369         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9370         struct rq_flags rf;
9371
9372         /*
9373          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9374          * regular tasks.
9375          */
9376         balance_push_set(cpu, false);
9377
9378 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9379         /*
9380          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9381          */
9382         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9383                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9384 #endif
9385         set_cpu_active(cpu, true);
9386
9387         if (sched_smp_initialized) {
9388                 sched_update_numa(cpu, true);
9389                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9390                 cpuset_cpu_active();
9391         }
9392
9393         /*
9394          * Put the rq online, if not already. This happens:
9395          *
9396          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9397          *    after all CPUs have been brought up.
9398          *
9399          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9400          *    domains.
9401          */
9402         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9403         if (rq->rd) {
9404                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9405                 set_rq_online(rq);
9406         }
9407         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9408
9409         return 0;
9410 }
9411
9412 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9413 {
9414         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9415         struct rq_flags rf;
9416         int ret;
9417
9418         /*
9419          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9420          * load balancing when not active
9421          */
9422         nohz_balance_exit_idle(rq);
9423
9424         set_cpu_active(cpu, false);
9425
9426         /*
9427          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9428          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9429          * push those tasks away until this gets cleared, see
9430          * sched_cpu_dying().
9431          */
9432         balance_push_set(cpu, true);
9433
9434         /*
9435          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9436          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9437          * all new such users will observe it.
9438          *
9439          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9440          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9441          *
9442          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9443          */
9444         synchronize_rcu();
9445
9446         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9447         if (rq->rd) {
9448                 update_rq_clock(rq);
9449                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9450                 set_rq_offline(rq);
9451         }
9452         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9453
9454 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9455         /*
9456          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9457          */
9458         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9459                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9460
9461         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9462 #endif
9463
9464         if (!sched_smp_initialized)
9465                 return 0;
9466
9467         sched_update_numa(cpu, false);
9468         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9469         if (ret) {
9470                 balance_push_set(cpu, false);
9471                 set_cpu_active(cpu, true);
9472                 sched_update_numa(cpu, true);
9473                 return ret;
9474         }
9475         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9476         return 0;
9477 }
9478
9479 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9480 {
9481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9482
9483         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9484         update_max_interval();
9485 }
9486
9487 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9488 {
9489         sched_core_cpu_starting(cpu);
9490         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9491         sched_tick_start(cpu);
9492         return 0;
9493 }
9494
9495 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9496
9497 /*
9498  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9499  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9500  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9501  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9502  * any of those which might be on the way out are gone.
9503  *
9504  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9505  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9506  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9507  */
9508 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9509 {
9510         balance_hotplug_wait();
9511         return 0;
9512 }
9513
9514 /*
9515  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9516  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9517  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9518  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9519  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9520  *
9521  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9522  */
9523 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9524 {
9525         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9526
9527         if (delta)
9528                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9529 }
9530
9531 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9532 {
9533         struct task_struct *g, *p;
9534         int cpu = cpu_of(rq);
9535
9536         lockdep_assert_rq_held(rq);
9537
9538         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9539         for_each_process_thread(g, p) {
9540                 if (task_cpu(p) != cpu)
9541                         continue;
9542
9543                 if (!task_on_rq_queued(p))
9544                         continue;
9545
9546                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9547         }
9548 }
9549
9550 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9551 {
9552         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9553         struct rq_flags rf;
9554
9555         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9556         sched_tick_stop(cpu);
9557
9558         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9559         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9560                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9561                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9562         }
9563         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9564
9565         calc_load_migrate(rq);
9566         update_max_interval();
9567         hrtick_clear(rq);
9568         sched_core_cpu_dying(cpu);
9569         return 0;
9570 }
9571 #endif
9572
9573 void __init sched_init_smp(void)
9574 {
9575         sched_init_numa(NUMA_NO_NODE);
9576
9577         /*
9578          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9579          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9580          * happen.
9581          */
9582         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9583         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9584         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9585
9586         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9587         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN)) < 0)
9588                 BUG();
9589         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9590         sched_init_granularity();
9591
9592         init_sched_rt_class();
9593         init_sched_dl_class();
9594
9595         sched_smp_initialized = true;
9596 }
9597
9598 static int __init migration_init(void)
9599 {
9600         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9601         return 0;
9602 }
9603 early_initcall(migration_init);
9604
9605 #else
9606 void __init sched_init_smp(void)
9607 {
9608         sched_init_granularity();
9609 }
9610 #endif /* CONFIG_SMP */
9611
9612 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9613 {
9614         return in_lock_functions(addr) ||
9615                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9616                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9617 }
9618
9619 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9620 /*
9621  * Default task group.
9622  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9623  */
9624 struct task_group root_task_group;
9625 LIST_HEAD(task_groups);
9626
9627 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9628 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
9629 #endif
9630
9631 void __init sched_init(void)
9632 {
9633         unsigned long ptr = 0;
9634         int i;
9635
9636         /* Make sure the linker didn't screw up */
9637         BUG_ON(&idle_sched_class != &fair_sched_class + 1 ||
9638                &fair_sched_class != &rt_sched_class + 1 ||
9639                &rt_sched_class   != &dl_sched_class + 1);
9640 #ifdef CONFIG_SMP
9641         BUG_ON(&dl_sched_class != &stop_sched_class + 1);
9642 #endif
9643
9644         wait_bit_init();
9645
9646 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9647         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9648 #endif
9649 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9650         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9651 #endif
9652         if (ptr) {
9653                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9654
9655 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9656                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9657                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9658
9659                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9660                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9661
9662                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9663                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
9664 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9665 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9666                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9667                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9668
9669                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9670                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9671
9672 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9673         }
9674
9675         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9676
9677 #ifdef CONFIG_SMP
9678         init_defrootdomain();
9679 #endif
9680
9681 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9682         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9683                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9684 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9685
9686 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9687         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9688
9689         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9690         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9691         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9692         autogroup_init(&init_task);
9693 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9694
9695         for_each_possible_cpu(i) {
9696                 struct rq *rq;
9697
9698                 rq = cpu_rq(i);
9699                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9700                 rq->nr_running = 0;
9701                 rq->calc_load_active = 0;
9702                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9703                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9704                 init_rt_rq(&rq->rt);
9705                 init_dl_rq(&rq->dl);
9706 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9707                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9708                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9709                 /*
9710                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
9711                  *
9712                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9713                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
9714                  * system CPU resource is divided among the tasks of
9715                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9716                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9717                  * (se->load.weight).
9718                  *
9719                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
9720                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9721                  * then A0's share of the CPU resource is:
9722                  *
9723                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9724                  *
9725                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
9726                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
9727                  */
9728                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
9729 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9730
9731                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9732 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9733                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
9734 #endif
9735 #ifdef CONFIG_SMP
9736                 rq->sd = NULL;
9737                 rq->rd = NULL;
9738                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
9739                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9740                 rq->active_balance = 0;
9741                 rq->next_balance = jiffies;
9742                 rq->push_cpu = 0;
9743                 rq->cpu = i;
9744                 rq->online = 0;
9745                 rq->idle_stamp = 0;
9746                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9747                 rq->wake_stamp = jiffies;
9748                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
9749                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
9750
9751                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
9752
9753                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9754 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
9755                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
9756                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
9757
9758                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
9759 #endif
9760 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9761                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
9762 #endif
9763 #endif /* CONFIG_SMP */
9764                 hrtick_rq_init(rq);
9765                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9766
9767 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
9768                 rq->core = rq;
9769                 rq->core_pick = NULL;
9770                 rq->core_enabled = 0;
9771                 rq->core_tree = RB_ROOT;
9772                 rq->core_forceidle_count = 0;
9773                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
9774                 rq->core_forceidle_start = 0;
9775
9776                 rq->core_cookie = 0UL;
9777 #endif
9778         }
9779
9780         set_load_weight(&init_task, false);
9781
9782         /*
9783          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9784          */
9785         mmgrab(&init_mm);
9786         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9787
9788         /*
9789          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
9790          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
9791          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
9792          * kthreads.
9793          */
9794         WARN_ON(!set_kthread_struct(current));
9795
9796         /*
9797          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9798          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9799          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9800          * when this runqueue becomes "idle".
9801          */
9802         init_idle(current, smp_processor_id());
9803
9804         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9805
9806 #ifdef CONFIG_SMP
9807         idle_thread_set_boot_cpu();
9808         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
9809 #endif
9810         init_sched_fair_class();
9811
9812         psi_init();
9813
9814         init_uclamp();
9815
9816         preempt_dynamic_init();
9817
9818         scheduler_running = 1;
9819 }
9820
9821 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
9822
9823 void __might_sleep(const char *file, int line)
9824 {
9825         unsigned int state = get_current_state();
9826         /*
9827          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
9828          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
9829          * otherwise we will destroy state.
9830          */
9831         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
9832                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
9833                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
9834                         (void *)current->task_state_change,
9835                         (void *)current->task_state_change);
9836
9837         __might_resched(file, line, 0);
9838 }
9839 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9840
9841 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
9842 {
9843         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
9844                 return;
9845
9846         if (preempt_count() == preempt_offset)
9847                 return;
9848
9849         pr_err("Preemption disabled at:");
9850         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
9851 }
9852
9853 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
9854 {
9855         unsigned int nested = preempt_count();
9856
9857         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
9858
9859         return nested == offsets;
9860 }
9861
9862 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
9863 {
9864         /* Ratelimiting timestamp: */
9865         static unsigned long prev_jiffy;
9866
9867         unsigned long preempt_disable_ip;
9868
9869         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
9870         rcu_sleep_check();
9871
9872         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
9873              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
9874             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
9875             oops_in_progress)
9876                 return;
9877
9878         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9879                 return;
9880         prev_jiffy = jiffies;
9881
9882         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
9883         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
9884
9885         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9886                file, line);
9887         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
9888                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
9889                current->pid, current->comm);
9890         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
9891                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
9892
9893         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
9894                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
9895                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
9896         }
9897
9898         if (task_stack_end_corrupted(current))
9899                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
9900
9901         debug_show_held_locks(current);
9902         if (irqs_disabled())
9903                 print_irqtrace_events(current);
9904
9905         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
9906                                  preempt_disable_ip);
9907
9908         dump_stack();
9909         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9910 }
9911 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
9912
9913 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9914 {
9915         static unsigned long prev_jiffy;
9916
9917         if (irqs_disabled())
9918                 return;
9919
9920         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9921                 return;
9922
9923         if (preempt_count() > preempt_offset)
9924                 return;
9925
9926         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9927                 return;
9928         prev_jiffy = jiffies;
9929
9930         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
9931         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9932                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9933                         current->pid, current->comm);
9934
9935         debug_show_held_locks(current);
9936         dump_stack();
9937         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9938 }
9939 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
9940
9941 #ifdef CONFIG_SMP
9942 void __cant_migrate(const char *file, int line)
9943 {
9944         static unsigned long prev_jiffy;
9945
9946         if (irqs_disabled())
9947                 return;
9948
9949         if (is_migration_disabled(current))
9950                 return;
9951
9952         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9953                 return;
9954
9955         if (preempt_count() > 0)
9956                 return;
9957
9958         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9959                 return;
9960         prev_jiffy = jiffies;
9961
9962         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
9963         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
9964                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
9965                current->pid, current->comm);
9966
9967         debug_show_held_locks(current);
9968         dump_stack();
9969         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9970 }
9971 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
9972 #endif
9973 #endif
9974
9975 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9976 void normalize_rt_tasks(void)
9977 {
9978         struct task_struct *g, *p;
9979         struct sched_attr attr = {
9980                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
9981         };
9982
9983         read_lock(&tasklist_lock);
9984         for_each_process_thread(g, p) {
9985                 /*
9986                  * Only normalize user tasks:
9987                  */
9988                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
9989                         continue;
9990
9991                 p->se.exec_start = 0;
9992                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
9993                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
9994                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
9995
9996                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
9997                         /*
9998                          * Renice negative nice level userspace
9999                          * tasks back to 0:
10000                          */
10001                         if (task_nice(p) < 0)
10002                                 set_user_nice(p, 0);
10003                         continue;
10004                 }
10005
10006                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
10007         }
10008         read_unlock(&tasklist_lock);
10009 }
10010
10011 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
10012
10013 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
10014 /*
10015  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
10016  *
10017  * They can only be called when the whole system has been
10018  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
10019  * activity can take place. Using them for anything else would
10020  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
10021  * under any other configuration.
10022  */
10023
10024 /**
10025  * curr_task - return the current task for a given CPU.
10026  * @cpu: the processor in question.
10027  *
10028  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
10029  *
10030  * Return: The current task for @cpu.
10031  */
10032 struct task_struct *curr_task(int cpu)
10033 {
10034         return cpu_curr(cpu);
10035 }
10036
10037 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
10038
10039 #ifdef CONFIG_IA64
10040 /**
10041  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
10042  * @cpu: the processor in question.
10043  * @p: the task pointer to set.
10044  *
10045  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
10046  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
10047  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
10048  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
10049  * and caller must save the original value of the current task (see
10050  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
10051  * re-starting the system.
10052  *
10053  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
10054  */
10055 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
10056 {
10057         cpu_curr(cpu) = p;
10058 }
10059
10060 #endif
10061
10062 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10063 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
10064 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
10065
10066 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
10067                                             struct task_group *parent)
10068 {
10069 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10070         enum uclamp_id clamp_id;
10071
10072         for_each_clamp_id(clamp_id) {
10073                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
10074                               uclamp_none(clamp_id), false);
10075                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
10076         }
10077 #endif
10078 }
10079
10080 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
10081 {
10082         free_fair_sched_group(tg);
10083         free_rt_sched_group(tg);
10084         autogroup_free(tg);
10085         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
10086 }
10087
10088 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
10089 {
10090         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
10091 }
10092
10093 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
10094 {
10095         unregister_fair_sched_group(tg);
10096         unregister_rt_sched_group(tg);
10097         /*
10098          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
10099          * print_cfs_stats() might run concurrently.
10100          */
10101         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
10102 }
10103
10104 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10105 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10106 {
10107         struct task_group *tg;
10108
10109         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
10110         if (!tg)
10111                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10112
10113         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10114                 goto err;
10115
10116         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10117                 goto err;
10118
10119         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
10120
10121         return tg;
10122
10123 err:
10124         sched_free_group(tg);
10125         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10126 }
10127
10128 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10129 {
10130         unsigned long flags;
10131
10132         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10133         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10134
10135         /* Root should already exist: */
10136         WARN_ON(!parent);
10137
10138         tg->parent = parent;
10139         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10140         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10141         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10142
10143         online_fair_sched_group(tg);
10144 }
10145
10146 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10147 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10148 {
10149         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
10150         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10151 }
10152
10153 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10154 {
10155         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
10156         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
10157 }
10158
10159 void sched_release_group(struct task_group *tg)
10160 {
10161         unsigned long flags;
10162
10163         /*
10164          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
10165          * sched_cfs_period_timer()).
10166          *
10167          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
10168          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
10169          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
10170          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
10171          *
10172          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
10173          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
10174          * current RCU grace period has expired.
10175          */
10176         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10177         list_del_rcu(&tg->list);
10178         list_del_rcu(&tg->siblings);
10179         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10180 }
10181
10182 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk)
10183 {
10184         struct task_group *tg;
10185
10186         /*
10187          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
10188          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
10189          * to prevent lockdep warnings.
10190          */
10191         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
10192                           struct task_group, css);
10193         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
10194         tsk->sched_task_group = tg;
10195
10196 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10197         if (tsk->sched_class->task_change_group)
10198                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk);
10199         else
10200 #endif
10201                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10202 }
10203
10204 /*
10205  * Change task's runqueue when it moves between groups.
10206  *
10207  * The caller of this function should have put the task in its new group by
10208  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
10209  * its new group.
10210  */
10211 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10212 {
10213         int queued, running, queue_flags =
10214                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
10215         struct rq_flags rf;
10216         struct rq *rq;
10217
10218         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
10219         update_rq_clock(rq);
10220
10221         running = task_current(rq, tsk);
10222         queued = task_on_rq_queued(tsk);
10223
10224         if (queued)
10225                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
10226         if (running)
10227                 put_prev_task(rq, tsk);
10228
10229         sched_change_group(tsk);
10230
10231         if (queued)
10232                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
10233         if (running) {
10234                 set_next_task(rq, tsk);
10235                 /*
10236                  * After changing group, the running task may have joined a
10237                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
10238                  * resched to make sure that task can still run.
10239                  */
10240                 resched_curr(rq);
10241         }
10242
10243         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
10244 }
10245
10246 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
10247 {
10248         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
10249 }
10250
10251 static struct cgroup_subsys_state *
10252 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
10253 {
10254         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
10255         struct task_group *tg;
10256
10257         if (!parent) {
10258                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10259                 return &root_task_group.css;
10260         }
10261
10262         tg = sched_create_group(parent);
10263         if (IS_ERR(tg))
10264                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10265
10266         return &tg->css;
10267 }
10268
10269 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
10270 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
10271 {
10272         struct task_group *tg = css_tg(css);
10273         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
10274
10275         if (parent)
10276                 sched_online_group(tg, parent);
10277
10278 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10279         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
10280         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10281         rcu_read_lock();
10282         cpu_util_update_eff(css);
10283         rcu_read_unlock();
10284         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10285 #endif
10286
10287         return 0;
10288 }
10289
10290 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
10291 {
10292         struct task_group *tg = css_tg(css);
10293
10294         sched_release_group(tg);
10295 }
10296
10297 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
10298 {
10299         struct task_group *tg = css_tg(css);
10300
10301         /*
10302          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
10303          */
10304         sched_unregister_group(tg);
10305 }
10306
10307 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10308 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10309 {
10310         struct task_struct *task;
10311         struct cgroup_subsys_state *css;
10312
10313         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10314                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10315                         return -EINVAL;
10316         }
10317         return 0;
10318 }
10319 #endif
10320
10321 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10322 {
10323         struct task_struct *task;
10324         struct cgroup_subsys_state *css;
10325
10326         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10327                 sched_move_task(task);
10328 }
10329
10330 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10331 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10332 {
10333         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10334         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10335         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10336         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10337         enum uclamp_id clamp_id;
10338         unsigned int clamps;
10339
10340         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10341         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10342
10343         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10344                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10345                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10346
10347                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10348                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10349                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10350                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10351                         if (uc_parent &&
10352                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10353                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10354                         }
10355                 }
10356                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10357                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10358
10359                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10360                 clamps = 0x0;
10361                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10362                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10363                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10364                                 continue;
10365                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10366                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10367                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10368                 }
10369                 if (!clamps) {
10370                         css = css_rightmost_descendant(css);
10371                         continue;
10372                 }
10373
10374                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10375                 uclamp_update_active_tasks(css);
10376         }
10377 }
10378
10379 /*
10380  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10381  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10382  * character constant, use two levels of macros.
10383  */
10384 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10385 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10386
10387 struct uclamp_request {
10388 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10389 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10390         s64 percent;
10391         u64 util;
10392         int ret;
10393 };
10394
10395 static inline struct uclamp_request
10396 capacity_from_percent(char *buf)
10397 {
10398         struct uclamp_request req = {
10399                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10400                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10401                 .ret = 0,
10402         };
10403
10404         buf = strim(buf);
10405         if (strcmp(buf, "max")) {
10406                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10407                                              &req.percent);
10408                 if (req.ret)
10409                         return req;
10410                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10411                         req.ret = -ERANGE;
10412                         return req;
10413                 }
10414
10415                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10416                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10417         }
10418
10419         return req;
10420 }
10421
10422 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10423                                 size_t nbytes, loff_t off,
10424                                 enum uclamp_id clamp_id)
10425 {
10426         struct uclamp_request req;
10427         struct task_group *tg;
10428
10429         req = capacity_from_percent(buf);
10430         if (req.ret)
10431                 return req.ret;
10432
10433         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10434
10435         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10436         rcu_read_lock();
10437
10438         tg = css_tg(of_css(of));
10439         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10440                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10441
10442         /*
10443          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10444          * exact requested value
10445          */
10446         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10447
10448         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10449         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10450
10451         rcu_read_unlock();
10452         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10453
10454         return nbytes;
10455 }
10456
10457 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10458                                     char *buf, size_t nbytes,
10459                                     loff_t off)
10460 {
10461         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10462 }
10463
10464 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10465                                     char *buf, size_t nbytes,
10466                                     loff_t off)
10467 {
10468         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10469 }
10470
10471 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10472                                     enum uclamp_id clamp_id)
10473 {
10474         struct task_group *tg;
10475         u64 util_clamp;
10476         u64 percent;
10477         u32 rem;
10478
10479         rcu_read_lock();
10480         tg = css_tg(seq_css(sf));
10481         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10482         rcu_read_unlock();
10483
10484         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10485                 seq_puts(sf, "max\n");
10486                 return;
10487         }
10488
10489         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10490         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10491         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10492 }
10493
10494 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10495 {
10496         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10497         return 0;
10498 }
10499
10500 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10501 {
10502         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10503         return 0;
10504 }
10505 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10506
10507 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10508 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10509                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10510 {
10511         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10512                 shareval = MAX_SHARES;
10513         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10514 }
10515
10516 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10517                                struct cftype *cft)
10518 {
10519         struct task_group *tg = css_tg(css);
10520
10521         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10522 }
10523
10524 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10525 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10526
10527 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10528 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10529 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10530 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10531
10532 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10533
10534 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10535                                 u64 burst)
10536 {
10537         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10538         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10539
10540         if (tg == &root_task_group)
10541                 return -EINVAL;
10542
10543         /*
10544          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10545          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10546          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10547          */
10548         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10549                 return -EINVAL;
10550
10551         /*
10552          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10553          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10554          * feasibility.
10555          */
10556         if (period > max_cfs_quota_period)
10557                 return -EINVAL;
10558
10559         /*
10560          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10561          */
10562         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10563                 return -EINVAL;
10564
10565         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10566                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10567                 return -EINVAL;
10568
10569         /*
10570          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10571          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10572          */
10573         cpus_read_lock();
10574         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
10575         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10576         if (ret)
10577                 goto out_unlock;
10578
10579         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10580         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10581         /*
10582          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10583          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10584          */
10585         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10586                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10587         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
10588         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10589         cfs_b->quota = quota;
10590         cfs_b->burst = burst;
10591
10592         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10593
10594         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
10595         if (runtime_enabled)
10596                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10597
10598         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
10599
10600         for_each_online_cpu(i) {
10601                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10602                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10603                 struct rq_flags rf;
10604
10605                 rq_lock_irq(rq, &rf);
10606                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10607                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10608
10609                 if (cfs_rq->throttled)
10610                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10611                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
10612         }
10613         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10614                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10615 out_unlock:
10616         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
10617         cpus_read_unlock();
10618
10619         return ret;
10620 }
10621
10622 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10623 {
10624         u64 quota, period, burst;
10625
10626         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10627         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10628         if (cfs_quota_us < 0)
10629                 quota = RUNTIME_INF;
10630         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10631                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10632         else
10633                 return -EINVAL;
10634
10635         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10636 }
10637
10638 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10639 {
10640         u64 quota_us;
10641
10642         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10643                 return -1;
10644
10645         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10646         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10647
10648         return quota_us;
10649 }
10650
10651 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10652 {
10653         u64 quota, period, burst;
10654
10655         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10656                 return -EINVAL;
10657
10658         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10659         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10660         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10661
10662         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10663 }
10664
10665 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10666 {
10667         u64 cfs_period_us;
10668
10669         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10670         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10671
10672         return cfs_period_us;
10673 }
10674
10675 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10676 {
10677         u64 quota, period, burst;
10678
10679         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10680                 return -EINVAL;
10681
10682         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10683         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10684         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10685
10686         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10687 }
10688
10689 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10690 {
10691         u64 burst_us;
10692
10693         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10694         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10695
10696         return burst_us;
10697 }
10698
10699 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10700                                   struct cftype *cft)
10701 {
10702         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
10703 }
10704
10705 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10706                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
10707 {
10708         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
10709 }
10710
10711 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10712                                    struct cftype *cft)
10713 {
10714         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
10715 }
10716
10717 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10718                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
10719 {
10720         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
10721 }
10722
10723 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10724                                   struct cftype *cft)
10725 {
10726         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
10727 }
10728
10729 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10730                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
10731 {
10732         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
10733 }
10734
10735 struct cfs_schedulable_data {
10736         struct task_group *tg;
10737         u64 period, quota;
10738 };
10739
10740 /*
10741  * normalize group quota/period to be quota/max_period
10742  * note: units are usecs
10743  */
10744 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
10745                                struct cfs_schedulable_data *d)
10746 {
10747         u64 quota, period;
10748
10749         if (tg == d->tg) {
10750                 period = d->period;
10751                 quota = d->quota;
10752         } else {
10753                 period = tg_get_cfs_period(tg);
10754                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
10755         }
10756
10757         /* note: these should typically be equivalent */
10758         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
10759                 return RUNTIME_INF;
10760
10761         return to_ratio(period, quota);
10762 }
10763
10764 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
10765 {
10766         struct cfs_schedulable_data *d = data;
10767         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10768         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
10769
10770         if (!tg->parent) {
10771                 quota = RUNTIME_INF;
10772         } else {
10773                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
10774
10775                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
10776                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
10777
10778                 /*
10779                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
10780                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
10781                  * limit is set:
10782                  */
10783                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
10784                         quota = min(quota, parent_quota);
10785                 } else {
10786                         if (quota == RUNTIME_INF)
10787                                 quota = parent_quota;
10788                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
10789                                 return -EINVAL;
10790                 }
10791         }
10792         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
10793
10794         return 0;
10795 }
10796
10797 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
10798 {
10799         int ret;
10800         struct cfs_schedulable_data data = {
10801                 .tg = tg,
10802                 .period = period,
10803                 .quota = quota,
10804         };
10805
10806         if (quota != RUNTIME_INF) {
10807                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
10808                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
10809         }
10810
10811         rcu_read_lock();
10812         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
10813         rcu_read_unlock();
10814
10815         return ret;
10816 }
10817
10818 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
10819 {
10820         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10821         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10822
10823         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
10824         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
10825         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
10826
10827         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
10828                 struct sched_statistics *stats;
10829                 u64 ws = 0;
10830                 int i;
10831
10832                 for_each_possible_cpu(i) {
10833                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
10834                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
10835                 }
10836
10837                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
10838         }
10839
10840         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
10841         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
10842
10843         return 0;
10844 }
10845 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
10846 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10847
10848 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10849 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
10850                                 struct cftype *cft, s64 val)
10851 {
10852         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
10853 }
10854
10855 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
10856                                struct cftype *cft)
10857 {
10858         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
10859 }
10860
10861 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10862                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
10863 {
10864         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
10865 }
10866
10867 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10868                                    struct cftype *cft)
10869 {
10870         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
10871 }
10872 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10873
10874 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10875 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10876                                struct cftype *cft)
10877 {
10878         return css_tg(css)->idle;
10879 }
10880
10881 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10882                                 struct cftype *cft, s64 idle)
10883 {
10884         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
10885 }
10886 #endif
10887
10888 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
10889 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10890         {
10891                 .name = "shares",
10892                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10893                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10894         },
10895         {
10896                 .name = "idle",
10897                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10898                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10899         },
10900 #endif
10901 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10902         {
10903                 .name = "cfs_quota_us",
10904                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
10905                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
10906         },
10907         {
10908                 .name = "cfs_period_us",
10909                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
10910                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
10911         },
10912         {
10913                 .name = "cfs_burst_us",
10914                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10915                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10916         },
10917         {
10918                 .name = "stat",
10919                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
10920         },
10921 #endif
10922 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10923         {
10924                 .name = "rt_runtime_us",
10925                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10926                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10927         },
10928         {
10929                 .name = "rt_period_us",
10930                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10931                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10932         },
10933 #endif
10934 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10935         {
10936                 .name = "uclamp.min",
10937                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10938                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10939                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10940         },
10941         {
10942                 .name = "uclamp.max",
10943                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10944                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10945                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10946         },
10947 #endif
10948         { }     /* Terminate */
10949 };
10950
10951 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
10952                                struct cgroup_subsys_state *css)
10953 {
10954 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10955         {
10956                 struct task_group *tg = css_tg(css);
10957                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10958                 u64 throttled_usec, burst_usec;
10959
10960                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
10961                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
10962                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
10963                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
10964
10965                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
10966                            "nr_throttled %d\n"
10967                            "throttled_usec %llu\n"
10968                            "nr_bursts %d\n"
10969                            "burst_usec %llu\n",
10970                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
10971                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
10972         }
10973 #endif
10974         return 0;
10975 }
10976
10977 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10978 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10979                                struct cftype *cft)
10980 {
10981         struct task_group *tg = css_tg(css);
10982         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
10983
10984         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
10985 }
10986
10987 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10988                                 struct cftype *cft, u64 weight)
10989 {
10990         /*
10991          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
10992          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
10993          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
10994          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
10995          * the original value over the entire range.
10996          */
10997         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
10998                 return -ERANGE;
10999
11000         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
11001
11002         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
11003 }
11004
11005 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11006                                     struct cftype *cft)
11007 {
11008         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
11009         int last_delta = INT_MAX;
11010         int prio, delta;
11011
11012         /* find the closest nice value to the current weight */
11013         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
11014                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
11015                 if (delta >= last_delta)
11016                         break;
11017                 last_delta = delta;
11018         }
11019
11020         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
11021 }
11022
11023 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11024                                      struct cftype *cft, s64 nice)
11025 {
11026         unsigned long weight;
11027         int idx;
11028
11029         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
11030                 return -ERANGE;
11031
11032         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
11033         idx = array_index_nospec(idx, 40);
11034         weight = sched_prio_to_weight[idx];
11035
11036         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
11037 }
11038 #endif
11039
11040 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
11041                                                   long period, long quota)
11042 {
11043         if (quota < 0)
11044                 seq_puts(sf, "max");
11045         else
11046                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
11047
11048         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
11049 }
11050
11051 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
11052 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
11053                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
11054 {
11055         char tok[21];   /* U64_MAX */
11056
11057         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
11058                 return -EINVAL;
11059
11060         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
11061
11062         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
11063                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
11064         else if (!strcmp(tok, "max"))
11065                 *quotap = RUNTIME_INF;
11066         else
11067                 return -EINVAL;
11068
11069         return 0;
11070 }
11071
11072 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11073 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
11074 {
11075         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11076
11077         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
11078         return 0;
11079 }
11080
11081 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
11082                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
11083 {
11084         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
11085         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
11086         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
11087         u64 quota;
11088         int ret;
11089
11090         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
11091         if (!ret)
11092                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
11093         return ret ?: nbytes;
11094 }
11095 #endif
11096
11097 static struct cftype cpu_files[] = {
11098 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11099         {
11100                 .name = "weight",
11101                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11102                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
11103                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
11104         },
11105         {
11106                 .name = "weight.nice",
11107                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11108                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
11109                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
11110         },
11111         {
11112                 .name = "idle",
11113                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11114                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11115                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11116         },
11117 #endif
11118 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11119         {
11120                 .name = "max",
11121                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11122                 .seq_show = cpu_max_show,
11123                 .write = cpu_max_write,
11124         },
11125         {
11126                 .name = "max.burst",
11127                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11128                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11129                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11130         },
11131 #endif
11132 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11133         {
11134                 .name = "uclamp.min",
11135                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11136                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11137                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11138         },
11139         {
11140                 .name = "uclamp.max",
11141                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11142                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11143                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11144         },
11145 #endif
11146         { }     /* terminate */
11147 };
11148
11149 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
11150         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
11151         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
11152         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
11153         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
11154         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
11155 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11156         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
11157 #endif
11158         .attach         = cpu_cgroup_attach,
11159         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
11160         .dfl_cftypes    = cpu_files,
11161         .early_init     = true,
11162         .threaded       = true,
11163 };
11164
11165 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
11166
11167 void dump_cpu_task(int cpu)
11168 {
11169         if (cpu == smp_processor_id() && in_hardirq()) {
11170                 struct pt_regs *regs;
11171
11172                 regs = get_irq_regs();
11173                 if (regs) {
11174                         show_regs(regs);
11175                         return;
11176                 }
11177         }
11178
11179         if (trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
11180                 return;
11181
11182         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
11183         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
11184 }
11185
11186 /*
11187  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
11188  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
11189  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
11190  * that remained on nice 0.
11191  *
11192  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
11193  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
11194  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
11195  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
11196  * the relative distance between them is ~25%.)
11197  */
11198 const int sched_prio_to_weight[40] = {
11199  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
11200  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
11201  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
11202  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
11203  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
11204  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
11205  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
11206  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
11207 };
11208
11209 /*
11210  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
11211  *
11212  * In cases where the weight does not change often, we can use the
11213  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
11214  * into multiplications:
11215  */
11216 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
11217  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
11218  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
11219  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
11220  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
11221  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
11222  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
11223  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
11224  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
11225 };
11226
11227 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
11228 {
11229         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
11230 }