Merge tag 'drm-misc-fixes-2023-09-28' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm-misc...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #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 #include <trace/events/ipi.h>
84 #undef CREATE_TRACE_POINTS
85
86 #include "sched.h"
87 #include "stats.h"
88 #include "autogroup.h"
89
90 #include "autogroup.h"
91 #include "pelt.h"
92 #include "smp.h"
93 #include "stats.h"
94
95 #include "../workqueue_internal.h"
96 #include "../../io_uring/io-wq.h"
97 #include "../smpboot.h"
98
99 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(ipi_send_cpu);
100 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(ipi_send_cpumask);
101
102 /*
103  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
104  * associated with them) to allow external modules to probe them.
105  */
106 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
107 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
108 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
109 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
110 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
111 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_thermal_tp);
112 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
113 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
114 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
115 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
116 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
117
118 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
119
120 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
121 /*
122  * Debugging: various feature bits
123  *
124  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
125  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
126  * at compile time and compiler optimization based on features default.
127  */
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
130 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
131 #include "features.h"
132         0;
133 #undef SCHED_FEAT
134
135 /*
136  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
137  * LATENCY_WARN is enabled).
138  *
139  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
140  * per boot.
141  */
142 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
143 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
144 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
145
146 /*
147  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
148  * Limited because this is done with IRQs disabled.
149  */
150 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = SCHED_NR_MIGRATE_BREAK;
151
152 __read_mostly int scheduler_running;
153
154 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
155
156 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
157
158 /* kernel prio, less is more */
159 static inline int __task_prio(const struct task_struct *p)
160 {
161         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
162                 return -2;
163
164         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
165                 return p->prio; /* [-1, 99] */
166
167         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
168                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
169
170         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
171 }
172
173 /*
174  * l(a,b)
175  * le(a,b) := !l(b,a)
176  * g(a,b)  := l(b,a)
177  * ge(a,b) := !l(a,b)
178  */
179
180 /* real prio, less is less */
181 static inline bool prio_less(const struct task_struct *a,
182                              const struct task_struct *b, bool in_fi)
183 {
184
185         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
186
187         if (-pa < -pb)
188                 return true;
189
190         if (-pb < -pa)
191                 return false;
192
193         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
194                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
195
196         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
197                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
198
199         return false;
200 }
201
202 static inline bool __sched_core_less(const struct task_struct *a,
203                                      const struct task_struct *b)
204 {
205         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
206                 return true;
207
208         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
209                 return false;
210
211         /* flip prio, so high prio is leftmost */
212         if (prio_less(b, a, !!task_rq(a)->core->core_forceidle_count))
213                 return true;
214
215         return false;
216 }
217
218 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
219
220 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
221 {
222         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
223 }
224
225 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
226 {
227         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
228         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
229
230         if (cookie < p->core_cookie)
231                 return -1;
232
233         if (cookie > p->core_cookie)
234                 return 1;
235
236         return 0;
237 }
238
239 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
240 {
241         rq->core->core_task_seq++;
242
243         if (!p->core_cookie)
244                 return;
245
246         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
247 }
248
249 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
250 {
251         rq->core->core_task_seq++;
252
253         if (sched_core_enqueued(p)) {
254                 rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
255                 RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
256         }
257
258         /*
259          * Migrating the last task off the cpu, with the cpu in forced idle
260          * state. Reschedule to create an accounting edge for forced idle,
261          * and re-examine whether the core is still in forced idle state.
262          */
263         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE) && rq->nr_running == 1 &&
264             rq->core->core_forceidle_count && rq->curr == rq->idle)
265                 resched_curr(rq);
266 }
267
268 static int sched_task_is_throttled(struct task_struct *p, int cpu)
269 {
270         if (p->sched_class->task_is_throttled)
271                 return p->sched_class->task_is_throttled(p, cpu);
272
273         return 0;
274 }
275
276 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
277 {
278         struct rb_node *node = &p->core_node;
279         int cpu = task_cpu(p);
280
281         do {
282                 node = rb_next(node);
283                 if (!node)
284                         return NULL;
285
286                 p = __node_2_sc(node);
287                 if (p->core_cookie != cookie)
288                         return NULL;
289
290         } while (sched_task_is_throttled(p, cpu));
291
292         return p;
293 }
294
295 /*
296  * Find left-most (aka, highest priority) and unthrottled task matching @cookie.
297  * If no suitable task is found, NULL will be returned.
298  */
299 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
300 {
301         struct task_struct *p;
302         struct rb_node *node;
303
304         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
305         if (!node)
306                 return NULL;
307
308         p = __node_2_sc(node);
309         if (!sched_task_is_throttled(p, rq->cpu))
310                 return p;
311
312         return sched_core_next(p, cookie);
313 }
314
315 /*
316  * Magic required such that:
317  *
318  *      raw_spin_rq_lock(rq);
319  *      ...
320  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
321  *
322  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
323  * always agree on what rq has what lock.
324  *
325  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
326  */
327
328 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
329 static atomic_t sched_core_count;
330 static struct cpumask sched_core_mask;
331
332 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
333 {
334         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
335         int t, i = 0;
336
337         local_irq_save(*flags);
338         for_each_cpu(t, smt_mask)
339                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
340 }
341
342 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
343 {
344         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
345         int t;
346
347         for_each_cpu(t, smt_mask)
348                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
349         local_irq_restore(*flags);
350 }
351
352 static void __sched_core_flip(bool enabled)
353 {
354         unsigned long flags;
355         int cpu, t;
356
357         cpus_read_lock();
358
359         /*
360          * Toggle the online cores, one by one.
361          */
362         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
363         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
364                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
365
366                 sched_core_lock(cpu, &flags);
367
368                 for_each_cpu(t, smt_mask)
369                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
370
371                 cpu_rq(cpu)->core->core_forceidle_start = 0;
372
373                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
374
375                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
376         }
377
378         /*
379          * Toggle the offline CPUs.
380          */
381         for_each_cpu_andnot(cpu, cpu_possible_mask, cpu_online_mask)
382                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
383
384         cpus_read_unlock();
385 }
386
387 static void sched_core_assert_empty(void)
388 {
389         int cpu;
390
391         for_each_possible_cpu(cpu)
392                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
393 }
394
395 static void __sched_core_enable(void)
396 {
397         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
398         /*
399          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
400          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
401          */
402         synchronize_rcu();
403         __sched_core_flip(true);
404         sched_core_assert_empty();
405 }
406
407 static void __sched_core_disable(void)
408 {
409         sched_core_assert_empty();
410         __sched_core_flip(false);
411         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
412 }
413
414 void sched_core_get(void)
415 {
416         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
417                 return;
418
419         mutex_lock(&sched_core_mutex);
420         if (!atomic_read(&sched_core_count))
421                 __sched_core_enable();
422
423         smp_mb__before_atomic();
424         atomic_inc(&sched_core_count);
425         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
426 }
427
428 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
429 {
430         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
431                 __sched_core_disable();
432                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
433         }
434 }
435
436 void sched_core_put(void)
437 {
438         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
439
440         /*
441          * "There can be only one"
442          *
443          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
444          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
445          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
446          */
447         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
448                 schedule_work(&_work);
449 }
450
451 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
452
453 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
454 static inline void
455 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
456
457 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
458
459 /*
460  * Serialization rules:
461  *
462  * Lock order:
463  *
464  *   p->pi_lock
465  *     rq->lock
466  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
467  *
468  *  rq1->lock
469  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
470  *
471  * Regular state:
472  *
473  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
474  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
475  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
476  * to run next.
477  *
478  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
479  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
480  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
481  * ttwu_queue_wakelist() ]
482  *
483  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
484  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
485  *
486  * Special state:
487  *
488  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
489  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
490  * stable while holding either lock:
491  *
492  *  - sched_setaffinity()/
493  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
494  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
495  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
496  *                              p->se.load, p->rt_priority,
497  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
498  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
499  *  - sched_move_task():        p->sched_task_group
500  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
501  *
502  * p->state <- TASK_*:
503  *
504  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
505  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
506  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
507  *   concurrent self.
508  *
509  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
510  *
511  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
512  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
513  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
514  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
515  *
516  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
517  *
518  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
519  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
520  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
521  *
522  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
523  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
524  *
525  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
526  *
527  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
528  *
529  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
530  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
531  *
532  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
533  *
534  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
535  *
536  *  - for migration called under rq->lock:
537  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
538  *
539  *    o move_queued_task()
540  *    o detach_task()
541  *
542  *  - for migration called under double_rq_lock():
543  *
544  *    o __migrate_swap_task()
545  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
546  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
547  *    o dl_task_offline_migration()
548  *
549  */
550
551 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
552 {
553         raw_spinlock_t *lock;
554
555         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
556         preempt_disable();
557         if (sched_core_disabled()) {
558                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
559                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
560                 preempt_enable_no_resched();
561                 return;
562         }
563
564         for (;;) {
565                 lock = __rq_lockp(rq);
566                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
567                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
568                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
569                         preempt_enable_no_resched();
570                         return;
571                 }
572                 raw_spin_unlock(lock);
573         }
574 }
575
576 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
577 {
578         raw_spinlock_t *lock;
579         bool ret;
580
581         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
582         preempt_disable();
583         if (sched_core_disabled()) {
584                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
585                 preempt_enable();
586                 return ret;
587         }
588
589         for (;;) {
590                 lock = __rq_lockp(rq);
591                 ret = raw_spin_trylock(lock);
592                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
593                         preempt_enable();
594                         return ret;
595                 }
596                 raw_spin_unlock(lock);
597         }
598 }
599
600 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
601 {
602         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
603 }
604
605 #ifdef CONFIG_SMP
606 /*
607  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
608  */
609 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
610 {
611         lockdep_assert_irqs_disabled();
612
613         if (rq_order_less(rq2, rq1))
614                 swap(rq1, rq2);
615
616         raw_spin_rq_lock(rq1);
617         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
618                 raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
619
620         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
621 }
622 #endif
623
624 /*
625  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
626  */
627 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
628         __acquires(rq->lock)
629 {
630         struct rq *rq;
631
632         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
633
634         for (;;) {
635                 rq = task_rq(p);
636                 raw_spin_rq_lock(rq);
637                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
638                         rq_pin_lock(rq, rf);
639                         return rq;
640                 }
641                 raw_spin_rq_unlock(rq);
642
643                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
644                         cpu_relax();
645         }
646 }
647
648 /*
649  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
650  */
651 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
652         __acquires(p->pi_lock)
653         __acquires(rq->lock)
654 {
655         struct rq *rq;
656
657         for (;;) {
658                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
659                 rq = task_rq(p);
660                 raw_spin_rq_lock(rq);
661                 /*
662                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
663                  *
664                  *      ACQUIRE (rq->lock)
665                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
666                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
667                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
668                  *                                      [L] ->on_rq
669                  *      RELEASE (rq->lock)
670                  *
671                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
672                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
673                  *
674                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
675                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
676                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
677                  */
678                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
679                         rq_pin_lock(rq, rf);
680                         return rq;
681                 }
682                 raw_spin_rq_unlock(rq);
683                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
684
685                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
686                         cpu_relax();
687         }
688 }
689
690 /*
691  * RQ-clock updating methods:
692  */
693
694 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
695 {
696 /*
697  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
698  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
699  */
700         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
701
702 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
703         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
704
705         /*
706          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
707          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
708          * {soft,}irq region.
709          *
710          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
711          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
712          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
713          * monotonic.
714          *
715          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
716          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
717          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
718          * atomic ops.
719          */
720         if (irq_delta > delta)
721                 irq_delta = delta;
722
723         rq->prev_irq_time += irq_delta;
724         delta -= irq_delta;
725         psi_account_irqtime(rq->curr, irq_delta);
726         delayacct_irq(rq->curr, irq_delta);
727 #endif
728 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
729         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
730                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
731                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
732
733                 if (unlikely(steal > delta))
734                         steal = delta;
735
736                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
737                 delta -= steal;
738         }
739 #endif
740
741         rq->clock_task += delta;
742
743 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
744         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
745                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
746 #endif
747         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
748 }
749
750 void update_rq_clock(struct rq *rq)
751 {
752         s64 delta;
753
754         lockdep_assert_rq_held(rq);
755
756         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
757                 return;
758
759 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
760         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
761                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
762         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
763 #endif
764
765         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
766         if (delta < 0)
767                 return;
768         rq->clock += delta;
769         update_rq_clock_task(rq, delta);
770 }
771
772 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
773 /*
774  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
775  */
776
777 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
778 {
779         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
780                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
781 }
782
783 /*
784  * High-resolution timer tick.
785  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
786  */
787 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
788 {
789         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
790         struct rq_flags rf;
791
792         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
793
794         rq_lock(rq, &rf);
795         update_rq_clock(rq);
796         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
797         rq_unlock(rq, &rf);
798
799         return HRTIMER_NORESTART;
800 }
801
802 #ifdef CONFIG_SMP
803
804 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
805 {
806         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
807         ktime_t time = rq->hrtick_time;
808
809         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
810 }
811
812 /*
813  * called from hardirq (IPI) context
814  */
815 static void __hrtick_start(void *arg)
816 {
817         struct rq *rq = arg;
818         struct rq_flags rf;
819
820         rq_lock(rq, &rf);
821         __hrtick_restart(rq);
822         rq_unlock(rq, &rf);
823 }
824
825 /*
826  * Called to set the hrtick timer state.
827  *
828  * called with rq->lock held and irqs disabled
829  */
830 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
831 {
832         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
833         s64 delta;
834
835         /*
836          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
837          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
838          */
839         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
840         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
841
842         if (rq == this_rq())
843                 __hrtick_restart(rq);
844         else
845                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
846 }
847
848 #else
849 /*
850  * Called to set the hrtick timer state.
851  *
852  * called with rq->lock held and irqs disabled
853  */
854 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
855 {
856         /*
857          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
858          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
859          */
860         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
861         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
862                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
863 }
864
865 #endif /* CONFIG_SMP */
866
867 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
868 {
869 #ifdef CONFIG_SMP
870         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
871 #endif
872         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
873         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
874 }
875 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
876 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
877 {
878 }
879
880 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
881 {
882 }
883 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
884
885 /*
886  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
887  */
888 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
889         ({                                                              \
890                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
891                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
892                 typeof(*_ptr) _val = *_ptr;                             \
893                                                                         \
894                 do {                                                    \
895                 } while (!try_cmpxchg(_ptr, &_val, _val | _mask));      \
896         _val;                                                           \
897 })
898
899 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
900 /*
901  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
902  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
903  * spurious IPIs.
904  */
905 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
906 {
907         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
908         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
909 }
910
911 /*
912  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
913  *
914  * If this returns true, then the idle task promises to call
915  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
916  */
917 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
918 {
919         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
920         typeof(ti->flags) val = READ_ONCE(ti->flags);
921
922         for (;;) {
923                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
924                         return false;
925                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
926                         return true;
927                 if (try_cmpxchg(&ti->flags, &val, val | _TIF_NEED_RESCHED))
928                         break;
929         }
930         return true;
931 }
932
933 #else
934 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
935 {
936         set_tsk_need_resched(p);
937         return true;
938 }
939
940 #ifdef CONFIG_SMP
941 static inline bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
942 {
943         return false;
944 }
945 #endif
946 #endif
947
948 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
949 {
950         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
951
952         /*
953          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
954          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
955          * wakeup due to that.
956          *
957          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
958          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
959          */
960         smp_mb__before_atomic();
961         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
962                 return false;
963
964         /*
965          * The head is context local, there can be no concurrency.
966          */
967         *head->lastp = node;
968         head->lastp = &node->next;
969         return true;
970 }
971
972 /**
973  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
974  * @head: the wake_q_head to add @task to
975  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
976  *
977  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
978  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
979  * instantly.
980  *
981  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
982  * must be ready to be woken at this location.
983  */
984 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
985 {
986         if (__wake_q_add(head, task))
987                 get_task_struct(task);
988 }
989
990 /**
991  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
992  * @head: the wake_q_head to add @task to
993  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
994  *
995  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
996  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
997  * instantly.
998  *
999  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
1000  * must be ready to be woken at this location.
1001  *
1002  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
1003  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
1004  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
1005  * queued for wakeup.
1006  */
1007 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
1008 {
1009         if (!__wake_q_add(head, task))
1010                 put_task_struct(task);
1011 }
1012
1013 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
1014 {
1015         struct wake_q_node *node = head->first;
1016
1017         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
1018                 struct task_struct *task;
1019
1020                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
1021                 /* Task can safely be re-inserted now: */
1022                 node = node->next;
1023                 task->wake_q.next = NULL;
1024
1025                 /*
1026                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
1027                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
1028                  */
1029                 wake_up_process(task);
1030                 put_task_struct(task);
1031         }
1032 }
1033
1034 /*
1035  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
1036  *
1037  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1038  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1039  * the target CPU.
1040  */
1041 void resched_curr(struct rq *rq)
1042 {
1043         struct task_struct *curr = rq->curr;
1044         int cpu;
1045
1046         lockdep_assert_rq_held(rq);
1047
1048         if (test_tsk_need_resched(curr))
1049                 return;
1050
1051         cpu = cpu_of(rq);
1052
1053         if (cpu == smp_processor_id()) {
1054                 set_tsk_need_resched(curr);
1055                 set_preempt_need_resched();
1056                 return;
1057         }
1058
1059         if (set_nr_and_not_polling(curr))
1060                 smp_send_reschedule(cpu);
1061         else
1062                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1063 }
1064
1065 void resched_cpu(int cpu)
1066 {
1067         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1068         unsigned long flags;
1069
1070         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1071         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1072                 resched_curr(rq);
1073         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1074 }
1075
1076 #ifdef CONFIG_SMP
1077 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1078 /*
1079  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1080  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1081  *
1082  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1083  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1084  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1085  */
1086 int get_nohz_timer_target(void)
1087 {
1088         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1089         struct sched_domain *sd;
1090         const struct cpumask *hk_mask;
1091
1092         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER)) {
1093                 if (!idle_cpu(cpu))
1094                         return cpu;
1095                 default_cpu = cpu;
1096         }
1097
1098         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_TYPE_TIMER);
1099
1100         guard(rcu)();
1101
1102         for_each_domain(cpu, sd) {
1103                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1104                         if (cpu == i)
1105                                 continue;
1106
1107                         if (!idle_cpu(i))
1108                                 return i;
1109                 }
1110         }
1111
1112         if (default_cpu == -1)
1113                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
1114
1115         return default_cpu;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1120  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1121  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1122  * idle system the next event might even be infinite time into the
1123  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1124  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1125  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1126  * wheel for the next timer event.
1127  */
1128 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1129 {
1130         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1131
1132         if (cpu == smp_processor_id())
1133                 return;
1134
1135         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1136                 smp_send_reschedule(cpu);
1137         else
1138                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1139 }
1140
1141 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1142 {
1143         /*
1144          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1145          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1146          * If needed we can still optimize that later with an
1147          * empty IRQ.
1148          */
1149         if (cpu_is_offline(cpu))
1150                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1151         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1152                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1153                     tick_nohz_tick_stopped())
1154                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1155                 return true;
1156         }
1157
1158         return false;
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1163  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1164  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1165  */
1166 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1167 {
1168         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1169                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1170 }
1171
1172 static void nohz_csd_func(void *info)
1173 {
1174         struct rq *rq = info;
1175         int cpu = cpu_of(rq);
1176         unsigned int flags;
1177
1178         /*
1179          * Release the rq::nohz_csd.
1180          */
1181         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1182         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1183
1184         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1185         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1186                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1187                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1188         }
1189 }
1190
1191 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1192
1193 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1194 static inline bool __need_bw_check(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1195 {
1196         if (rq->nr_running != 1)
1197                 return false;
1198
1199         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1200                 return false;
1201
1202         if (!task_on_rq_queued(p))
1203                 return false;
1204
1205         return true;
1206 }
1207
1208 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1209 {
1210         int fifo_nr_running;
1211
1212         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1213         if (rq->dl.dl_nr_running)
1214                 return false;
1215
1216         /*
1217          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1218          * actual RR behaviour.
1219          */
1220         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1221                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1222                         return true;
1223                 else
1224                         return false;
1225         }
1226
1227         /*
1228          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1229          * forced preemption between FIFO tasks.
1230          */
1231         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1232         if (fifo_nr_running)
1233                 return true;
1234
1235         /*
1236          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1237          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1238          * preemption.
1239          */
1240         if (rq->nr_running > 1)
1241                 return false;
1242
1243         /*
1244          * If there is one task and it has CFS runtime bandwidth constraints
1245          * and it's on the cpu now we don't want to stop the tick.
1246          * This check prevents clearing the bit if a newly enqueued task here is
1247          * dequeued by migrating while the constrained task continues to run.
1248          * E.g. going from 2->1 without going through pick_next_task().
1249          */
1250         if (sched_feat(HZ_BW) && __need_bw_check(rq, rq->curr)) {
1251                 if (cfs_task_bw_constrained(rq->curr))
1252                         return false;
1253         }
1254
1255         return true;
1256 }
1257 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1258 #endif /* CONFIG_SMP */
1259
1260 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1261                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1262 /*
1263  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1264  * node and @up when leaving it for the final time.
1265  *
1266  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1267  */
1268 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1269                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1270 {
1271         struct task_group *parent, *child;
1272         int ret;
1273
1274         parent = from;
1275
1276 down:
1277         ret = (*down)(parent, data);
1278         if (ret)
1279                 goto out;
1280         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1281                 parent = child;
1282                 goto down;
1283
1284 up:
1285                 continue;
1286         }
1287         ret = (*up)(parent, data);
1288         if (ret || parent == from)
1289                 goto out;
1290
1291         child = parent;
1292         parent = parent->parent;
1293         if (parent)
1294                 goto up;
1295 out:
1296         return ret;
1297 }
1298
1299 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1300 {
1301         return 0;
1302 }
1303 #endif
1304
1305 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1306 {
1307         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1308         struct load_weight *load = &p->se.load;
1309
1310         /*
1311          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1312          */
1313         if (task_has_idle_policy(p)) {
1314                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1315                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1316                 return;
1317         }
1318
1319         /*
1320          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1321          * weight
1322          */
1323         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1324                 reweight_task(p, prio);
1325         } else {
1326                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1327                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1328         }
1329 }
1330
1331 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1332 /*
1333  * Serializes updates of utilization clamp values
1334  *
1335  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1336  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1337  * support enqueue/dequeue operations.
1338  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1339  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1340  * updates or API abuses.
1341  */
1342 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1343
1344 /* Max allowed minimum utilization */
1345 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1346
1347 /* Max allowed maximum utilization */
1348 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1349
1350 /*
1351  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1352  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1353  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1354  *
1355  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1356  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1357  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1358  * battery life.
1359  *
1360  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1361  *
1362  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1363  * above.
1364  */
1365 static unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1366
1367 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1368 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1369
1370 /*
1371  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1372  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1373  * enqueue/dequeue_task().
1374  *
1375  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1376  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1377  *
1378  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1379  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1380  * functionality.
1381  *
1382  * The knobs that would enable this static key are:
1383  *
1384  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1385  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1386  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1387  */
1388 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1389
1390 /* Integer rounded range for each bucket */
1391 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1392
1393 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1394         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1395
1396 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1397 {
1398         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1399 }
1400
1401 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1402 {
1403         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1404                 return 0;
1405         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1406 }
1407
1408 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1409                                  unsigned int value, bool user_defined)
1410 {
1411         uc_se->value = value;
1412         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1413         uc_se->user_defined = user_defined;
1414 }
1415
1416 static inline unsigned int
1417 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1418                   unsigned int clamp_value)
1419 {
1420         /*
1421          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1422          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1423          * max-clamp.
1424          */
1425         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1426                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1427                 return clamp_value;
1428         }
1429
1430         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1431 }
1432
1433 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1434                                      unsigned int clamp_value)
1435 {
1436         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1437         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1438                 return;
1439
1440         uclamp_rq_set(rq, clamp_id, clamp_value);
1441 }
1442
1443 static inline
1444 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1445                                    unsigned int clamp_value)
1446 {
1447         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1448         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1449
1450         /*
1451          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1452          * top most bucket with tasks in.
1453          */
1454         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1455                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1456                         continue;
1457                 return bucket[bucket_id].value;
1458         }
1459
1460         /* No tasks -- default clamp values */
1461         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1462 }
1463
1464 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1465 {
1466         unsigned int default_util_min;
1467         struct uclamp_se *uc_se;
1468
1469         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1470
1471         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1472
1473         /* Only sync if user didn't override the default */
1474         if (uc_se->user_defined)
1475                 return;
1476
1477         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1478         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1479 }
1480
1481 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1482 {
1483         struct rq_flags rf;
1484         struct rq *rq;
1485
1486         if (!rt_task(p))
1487                 return;
1488
1489         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1490         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1491         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1492         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1493 }
1494
1495 static inline struct uclamp_se
1496 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1497 {
1498         /* Copy by value as we could modify it */
1499         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1500 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1501         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1502
1503         /*
1504          * Tasks in autogroups or root task group will be
1505          * restricted by system defaults.
1506          */
1507         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1508                 return uc_req;
1509         if (task_group(p) == &root_task_group)
1510                 return uc_req;
1511
1512         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1513         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1514         value = uc_req.value;
1515         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1516         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1517 #endif
1518
1519         return uc_req;
1520 }
1521
1522 /*
1523  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1524  * priority:
1525  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1526  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1527  *   group or in an autogroup
1528  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1529  */
1530 static inline struct uclamp_se
1531 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1532 {
1533         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1534         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1535
1536         /* System default restrictions always apply */
1537         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1538                 return uc_max;
1539
1540         return uc_req;
1541 }
1542
1543 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1544 {
1545         struct uclamp_se uc_eff;
1546
1547         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1548         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1549                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1550
1551         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1552
1553         return (unsigned long)uc_eff.value;
1554 }
1555
1556 /*
1557  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1558  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1559  * updates the rq's clamp value if required.
1560  *
1561  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1562  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1563  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1564  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1565  */
1566 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1567                                     enum uclamp_id clamp_id)
1568 {
1569         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1570         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1571         struct uclamp_bucket *bucket;
1572
1573         lockdep_assert_rq_held(rq);
1574
1575         /* Update task effective clamp */
1576         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1577
1578         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1579         bucket->tasks++;
1580         uc_se->active = true;
1581
1582         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1583
1584         /*
1585          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1586          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1587          */
1588         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1589                 bucket->value = uc_se->value;
1590
1591         if (uc_se->value > uclamp_rq_get(rq, clamp_id))
1592                 uclamp_rq_set(rq, clamp_id, uc_se->value);
1593 }
1594
1595 /*
1596  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1597  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1598  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1599  *
1600  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1601  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1602  * enforce the expected state and warn.
1603  */
1604 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1605                                     enum uclamp_id clamp_id)
1606 {
1607         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1608         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1609         struct uclamp_bucket *bucket;
1610         unsigned int bkt_clamp;
1611         unsigned int rq_clamp;
1612
1613         lockdep_assert_rq_held(rq);
1614
1615         /*
1616          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1617          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1618          *
1619          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1620          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1621          * here.
1622          *
1623          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1624          * problem too
1625          *
1626          *      enqueue(taskA)
1627          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1628          *      enqueue(taskB)
1629          *      dequeue(taskA)
1630          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1631          *      dequeue(taskB)
1632          *
1633          * where we could end up with stale data in uc_se and
1634          * bucket[uc_se->bucket_id].
1635          *
1636          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1637          */
1638         if (unlikely(!uc_se->active))
1639                 return;
1640
1641         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1642
1643         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1644         if (likely(bucket->tasks))
1645                 bucket->tasks--;
1646
1647         uc_se->active = false;
1648
1649         /*
1650          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1651          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1652          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1653          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1654          */
1655         if (likely(bucket->tasks))
1656                 return;
1657
1658         rq_clamp = uclamp_rq_get(rq, clamp_id);
1659         /*
1660          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1661          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1662          */
1663         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1664         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1665                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1666                 uclamp_rq_set(rq, clamp_id, bkt_clamp);
1667         }
1668 }
1669
1670 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1671 {
1672         enum uclamp_id clamp_id;
1673
1674         /*
1675          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1676          *
1677          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1678          * sched_uclamp_used is disabled.
1679          */
1680         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1681                 return;
1682
1683         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1684                 return;
1685
1686         for_each_clamp_id(clamp_id)
1687                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1688
1689         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1690         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1691                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1692 }
1693
1694 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1695 {
1696         enum uclamp_id clamp_id;
1697
1698         /*
1699          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1700          *
1701          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1702          * sched_uclamp_used is disabled.
1703          */
1704         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1705                 return;
1706
1707         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1708                 return;
1709
1710         for_each_clamp_id(clamp_id)
1711                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1712 }
1713
1714 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1715                                       enum uclamp_id clamp_id)
1716 {
1717         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1718                 return;
1719
1720         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1721         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1722
1723         /*
1724          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1725          * active tasks on rq.
1726          */
1727         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1728                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1729 }
1730
1731 static inline void
1732 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1733 {
1734         enum uclamp_id clamp_id;
1735         struct rq_flags rf;
1736         struct rq *rq;
1737
1738         /*
1739          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1740          *
1741          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1742          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1743          * enqueues, dequeues and migration operations.
1744          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1745          */
1746         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1747
1748         /*
1749          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1750          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1751          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1752          * it will already see the updated clamp bucket value.
1753          */
1754         for_each_clamp_id(clamp_id)
1755                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1756
1757         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1758 }
1759
1760 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1761 static inline void
1762 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1763 {
1764         struct css_task_iter it;
1765         struct task_struct *p;
1766
1767         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1768         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1769                 uclamp_update_active(p);
1770         css_task_iter_end(&it);
1771 }
1772
1773 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1774 #endif
1775
1776 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1777 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1778 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1779 static void uclamp_update_root_tg(void)
1780 {
1781         struct task_group *tg = &root_task_group;
1782
1783         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1784                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1785         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1786                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1787
1788         rcu_read_lock();
1789         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1790         rcu_read_unlock();
1791 }
1792 #else
1793 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1794 #endif
1795
1796 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1797 {
1798         struct task_struct *g, *p;
1799
1800         /*
1801          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1802          *                                        uclamp_min_rt = X;
1803          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1804          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1805          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1806          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1807          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1808          *
1809          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1810          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1811          * task.
1812          */
1813         read_lock(&tasklist_lock);
1814         smp_mb__after_spinlock();
1815         read_unlock(&tasklist_lock);
1816
1817         rcu_read_lock();
1818         for_each_process_thread(g, p)
1819                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1820         rcu_read_unlock();
1821 }
1822
1823 static int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1824                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1825 {
1826         bool update_root_tg = false;
1827         int old_min, old_max, old_min_rt;
1828         int result;
1829
1830         guard(mutex)(&uclamp_mutex);
1831
1832         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1833         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1834         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1835
1836         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1837         if (result)
1838                 goto undo;
1839         if (!write)
1840                 return 0;
1841
1842         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1843             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1844             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1845
1846                 result = -EINVAL;
1847                 goto undo;
1848         }
1849
1850         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1851                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1852                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1853                 update_root_tg = true;
1854         }
1855         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1856                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1857                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1858                 update_root_tg = true;
1859         }
1860
1861         if (update_root_tg) {
1862                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1863                 uclamp_update_root_tg();
1864         }
1865
1866         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1867                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1868                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1869         }
1870
1871         /*
1872          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1873          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1874          * task enqueue time.
1875          */
1876         return 0;
1877
1878 undo:
1879         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1880         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1881         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1882         return result;
1883 }
1884 #endif
1885 #endif
1886
1887 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1888                            const struct sched_attr *attr)
1889 {
1890         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1891         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1892
1893         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1894                 util_min = attr->sched_util_min;
1895
1896                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1897                         return -EINVAL;
1898         }
1899
1900         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1901                 util_max = attr->sched_util_max;
1902
1903                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1904                         return -EINVAL;
1905         }
1906
1907         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1908                 return -EINVAL;
1909
1910         /*
1911          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1912          *
1913          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1914          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1915          * scheduler locks.
1916          */
1917         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1918
1919         return 0;
1920 }
1921
1922 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1923                          enum uclamp_id clamp_id,
1924                          struct uclamp_se *uc_se)
1925 {
1926         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1927         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1928             !uc_se->user_defined)
1929                 return true;
1930
1931         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1932         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1933             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1934             attr->sched_util_min == -1) {
1935                 return true;
1936         }
1937
1938         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1939             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1940             attr->sched_util_max == -1) {
1941                 return true;
1942         }
1943
1944         return false;
1945 }
1946
1947 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1948                                   const struct sched_attr *attr)
1949 {
1950         enum uclamp_id clamp_id;
1951
1952         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1953                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1954                 unsigned int value;
1955
1956                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1957                         continue;
1958
1959                 /*
1960                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1961                  * at runtime.
1962                  */
1963                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1964                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1965                 else
1966                         value = uclamp_none(clamp_id);
1967
1968                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1969
1970         }
1971
1972         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1973                 return;
1974
1975         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1976             attr->sched_util_min != -1) {
1977                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1978                               attr->sched_util_min, true);
1979         }
1980
1981         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1982             attr->sched_util_max != -1) {
1983                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1984                               attr->sched_util_max, true);
1985         }
1986 }
1987
1988 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1989 {
1990         enum uclamp_id clamp_id;
1991
1992         /*
1993          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1994          * as the task is still at its early fork stages.
1995          */
1996         for_each_clamp_id(clamp_id)
1997                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1998
1999         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
2000                 return;
2001
2002         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2003                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
2004                               uclamp_none(clamp_id), false);
2005         }
2006 }
2007
2008 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
2009 {
2010         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
2011 }
2012
2013 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
2014 {
2015         enum uclamp_id clamp_id;
2016         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
2017
2018         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2019                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
2020                         .value = uclamp_none(clamp_id)
2021                 };
2022         }
2023
2024         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
2025 }
2026
2027 static void __init init_uclamp(void)
2028 {
2029         struct uclamp_se uc_max = {};
2030         enum uclamp_id clamp_id;
2031         int cpu;
2032
2033         for_each_possible_cpu(cpu)
2034                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
2035
2036         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2037                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
2038                               uclamp_none(clamp_id), false);
2039         }
2040
2041         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
2042         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
2043         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2044                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
2045 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
2046                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
2047                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
2048 #endif
2049         }
2050 }
2051
2052 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2053 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2054 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2055 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
2056                                   const struct sched_attr *attr)
2057 {
2058         return -EOPNOTSUPP;
2059 }
2060 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
2061                                   const struct sched_attr *attr) { }
2062 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
2063 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
2064 static inline void init_uclamp(void) { }
2065 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2066
2067 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
2068 {
2069         return task_on_rq_queued(p);
2070 }
2071
2072 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
2073 {
2074         unsigned long ip = 0;
2075         unsigned int state;
2076
2077         if (!p || p == current)
2078                 return 0;
2079
2080         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
2081         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2082         state = READ_ONCE(p->__state);
2083         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
2084         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
2085                 ip = __get_wchan(p);
2086         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2087
2088         return ip;
2089 }
2090
2091 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2092 {
2093         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2094                 update_rq_clock(rq);
2095
2096         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2097                 sched_info_enqueue(rq, p);
2098                 psi_enqueue(p, (flags & ENQUEUE_WAKEUP) && !(flags & ENQUEUE_MIGRATED));
2099         }
2100
2101         uclamp_rq_inc(rq, p);
2102         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2103
2104         if (sched_core_enabled(rq))
2105                 sched_core_enqueue(rq, p);
2106 }
2107
2108 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2109 {
2110         if (sched_core_enabled(rq))
2111                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2112
2113         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2114                 update_rq_clock(rq);
2115
2116         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2117                 sched_info_dequeue(rq, p);
2118                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2119         }
2120
2121         uclamp_rq_dec(rq, p);
2122         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2123 }
2124
2125 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2126 {
2127         if (task_on_rq_migrating(p))
2128                 flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
2129         if (flags & ENQUEUE_MIGRATED)
2130                 sched_mm_cid_migrate_to(rq, p);
2131
2132         enqueue_task(rq, p, flags);
2133
2134         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2135 }
2136
2137 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2138 {
2139         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2140
2141         dequeue_task(rq, p, flags);
2142 }
2143
2144 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2145 {
2146         int prio;
2147
2148         if (dl_policy(policy))
2149                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2150         else if (rt_policy(policy))
2151                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2152         else
2153                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2154
2155         return prio;
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2160  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2161  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2162  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2163  * estimator recalculates.
2164  */
2165 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2166 {
2167         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2172  * taken into account by the scheduler. This value might
2173  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2174  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2175  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2176  */
2177 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2178 {
2179         p->normal_prio = normal_prio(p);
2180         /*
2181          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2182          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2183          * to the normal priority:
2184          */
2185         if (!rt_prio(p->prio))
2186                 return p->normal_prio;
2187         return p->prio;
2188 }
2189
2190 /**
2191  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2192  * @p: the task in question.
2193  *
2194  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2195  */
2196 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2197 {
2198         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2199 }
2200
2201 /*
2202  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2203  * use the balance_callback list if you want balancing.
2204  *
2205  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2206  * balance_callback().
2207  */
2208 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2209                                        const struct sched_class *prev_class,
2210                                        int oldprio)
2211 {
2212         if (prev_class != p->sched_class) {
2213                 if (prev_class->switched_from)
2214                         prev_class->switched_from(rq, p);
2215
2216                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2217         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2218                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2219 }
2220
2221 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2222 {
2223         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2224                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2225         else if (sched_class_above(p->sched_class, rq->curr->sched_class))
2226                 resched_curr(rq);
2227
2228         /*
2229          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2230          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2231          */
2232         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2233                 rq_clock_skip_update(rq);
2234 }
2235
2236 static __always_inline
2237 int __task_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state)
2238 {
2239         if (READ_ONCE(p->__state) & state)
2240                 return 1;
2241
2242 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
2243         if (READ_ONCE(p->saved_state) & state)
2244                 return -1;
2245 #endif
2246         return 0;
2247 }
2248
2249 static __always_inline
2250 int task_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state)
2251 {
2252 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
2253         int match;
2254
2255         /*
2256          * Serialize against current_save_and_set_rtlock_wait_state() and
2257          * current_restore_rtlock_saved_state().
2258          */
2259         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2260         match = __task_state_match(p, state);
2261         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2262
2263         return match;
2264 #else
2265         return __task_state_match(p, state);
2266 #endif
2267 }
2268
2269 /*
2270  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2271  *
2272  * Wait for the thread to block in any of the states set in @match_state.
2273  * If it changes, i.e. @p might have woken up, then return zero.  When we
2274  * succeed in waiting for @p to be off its CPU, we return a positive number
2275  * (its total switch count).  If a second call a short while later returns the
2276  * same number, the caller can be sure that @p has remained unscheduled the
2277  * whole time.
2278  *
2279  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2280  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2281  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2282  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2283  * waiting to become inactive.
2284  */
2285 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
2286 {
2287         int running, queued, match;
2288         struct rq_flags rf;
2289         unsigned long ncsw;
2290         struct rq *rq;
2291
2292         for (;;) {
2293                 /*
2294                  * We do the initial early heuristics without holding
2295                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2296                  * the runqueue lock when things look like they will
2297                  * work out!
2298                  */
2299                 rq = task_rq(p);
2300
2301                 /*
2302                  * If the task is actively running on another CPU
2303                  * still, just relax and busy-wait without holding
2304                  * any locks.
2305                  *
2306                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2307                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2308                  * But we don't care, since "task_on_cpu()" will
2309                  * return false if the runqueue has changed and p
2310                  * is actually now running somewhere else!
2311                  */
2312                 while (task_on_cpu(rq, p)) {
2313                         if (!task_state_match(p, match_state))
2314                                 return 0;
2315                         cpu_relax();
2316                 }
2317
2318                 /*
2319                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2320                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2321                  * just go back and repeat.
2322                  */
2323                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
2324                 trace_sched_wait_task(p);
2325                 running = task_on_cpu(rq, p);
2326                 queued = task_on_rq_queued(p);
2327                 ncsw = 0;
2328                 if ((match = __task_state_match(p, match_state))) {
2329                         /*
2330                          * When matching on p->saved_state, consider this task
2331                          * still queued so it will wait.
2332                          */
2333                         if (match < 0)
2334                                 queued = 1;
2335                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2336                 }
2337                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2338
2339                 /*
2340                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2341                  */
2342                 if (unlikely(!ncsw))
2343                         break;
2344
2345                 /*
2346                  * Was it really running after all now that we
2347                  * checked with the proper locks actually held?
2348                  *
2349                  * Oops. Go back and try again..
2350                  */
2351                 if (unlikely(running)) {
2352                         cpu_relax();
2353                         continue;
2354                 }
2355
2356                 /*
2357                  * It's not enough that it's not actively running,
2358                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2359                  * preempted!
2360                  *
2361                  * So if it was still runnable (but just not actively
2362                  * running right now), it's preempted, and we should
2363                  * yield - it could be a while.
2364                  */
2365                 if (unlikely(queued)) {
2366                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
2367
2368                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2369                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
2370                         continue;
2371                 }
2372
2373                 /*
2374                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2375                  * runnable, which means that it will never become
2376                  * running in the future either. We're all done!
2377                  */
2378                 break;
2379         }
2380
2381         return ncsw;
2382 }
2383
2384 #ifdef CONFIG_SMP
2385
2386 static void
2387 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
2388
2389 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2390                                   struct affinity_context *ctx);
2391
2392 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2393 {
2394         struct affinity_context ac = {
2395                 .new_mask  = cpumask_of(rq->cpu),
2396                 .flags     = SCA_MIGRATE_DISABLE,
2397         };
2398
2399         if (likely(!p->migration_disabled))
2400                 return;
2401
2402         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2403                 return;
2404
2405         /*
2406          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2407          */
2408         __do_set_cpus_allowed(p, &ac);
2409 }
2410
2411 void migrate_disable(void)
2412 {
2413         struct task_struct *p = current;
2414
2415         if (p->migration_disabled) {
2416                 p->migration_disabled++;
2417                 return;
2418         }
2419
2420         preempt_disable();
2421         this_rq()->nr_pinned++;
2422         p->migration_disabled = 1;
2423         preempt_enable();
2424 }
2425 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2426
2427 void migrate_enable(void)
2428 {
2429         struct task_struct *p = current;
2430         struct affinity_context ac = {
2431                 .new_mask  = &p->cpus_mask,
2432                 .flags     = SCA_MIGRATE_ENABLE,
2433         };
2434
2435         if (p->migration_disabled > 1) {
2436                 p->migration_disabled--;
2437                 return;
2438         }
2439
2440         if (WARN_ON_ONCE(!p->migration_disabled))
2441                 return;
2442
2443         /*
2444          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2445          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2446          */
2447         preempt_disable();
2448         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2449                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &ac);
2450         /*
2451          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2452          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2453          * select_fallback_rq) get confused.
2454          */
2455         barrier();
2456         p->migration_disabled = 0;
2457         this_rq()->nr_pinned--;
2458         preempt_enable();
2459 }
2460 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2461
2462 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2463 {
2464         return rq->nr_pinned;
2465 }
2466
2467 /*
2468  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2469  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2470  */
2471 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2472 {
2473         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2474         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2475                 return false;
2476
2477         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2478         if (is_migration_disabled(p))
2479                 return cpu_online(cpu);
2480
2481         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2482         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2483                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2484
2485         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2486         if (kthread_is_per_cpu(p))
2487                 return cpu_online(cpu);
2488
2489         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2490         if (cpu_dying(cpu))
2491                 return false;
2492
2493         /* But are allowed during online. */
2494         return cpu_online(cpu);
2495 }
2496
2497 /*
2498  * This is how migration works:
2499  *
2500  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2501  *    stop_one_cpu().
2502  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2503  *    off the CPU)
2504  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2505  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2506  *    it and puts it into the right queue.
2507  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2508  *    is done.
2509  */
2510
2511 /*
2512  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2513  *
2514  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2515  */
2516 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2517                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2518 {
2519         lockdep_assert_rq_held(rq);
2520
2521         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2522         set_task_cpu(p, new_cpu);
2523         rq_unlock(rq, rf);
2524
2525         rq = cpu_rq(new_cpu);
2526
2527         rq_lock(rq, rf);
2528         WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != new_cpu);
2529         activate_task(rq, p, 0);
2530         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2531
2532         return rq;
2533 }
2534
2535 struct migration_arg {
2536         struct task_struct              *task;
2537         int                             dest_cpu;
2538         struct set_affinity_pending     *pending;
2539 };
2540
2541 /*
2542  * @refs: number of wait_for_completion()
2543  * @stop_pending: is @stop_work in use
2544  */
2545 struct set_affinity_pending {
2546         refcount_t              refs;
2547         unsigned int            stop_pending;
2548         struct completion       done;
2549         struct cpu_stop_work    stop_work;
2550         struct migration_arg    arg;
2551 };
2552
2553 /*
2554  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2555  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2556  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2557  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2558  *
2559  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2560  * as the task is no longer on this CPU.
2561  */
2562 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2563                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2564 {
2565         /* Affinity changed (again). */
2566         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2567                 return rq;
2568
2569         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2570
2571         return rq;
2572 }
2573
2574 /*
2575  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2576  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2577  * 'pushing' onto another runqueue.
2578  */
2579 static int migration_cpu_stop(void *data)
2580 {
2581         struct migration_arg *arg = data;
2582         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2583         struct task_struct *p = arg->task;
2584         struct rq *rq = this_rq();
2585         bool complete = false;
2586         struct rq_flags rf;
2587
2588         /*
2589          * The original target CPU might have gone down and we might
2590          * be on another CPU but it doesn't matter.
2591          */
2592         local_irq_save(rf.flags);
2593         /*
2594          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2595          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2596          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2597          */
2598         flush_smp_call_function_queue();
2599
2600         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2601         rq_lock(rq, &rf);
2602
2603         /*
2604          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2605          * p->migration_pending must have remained stable.
2606          */
2607         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2608
2609         /*
2610          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2611          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2612          * we're holding p->pi_lock.
2613          */
2614         if (task_rq(p) == rq) {
2615                 if (is_migration_disabled(p))
2616                         goto out;
2617
2618                 if (pending) {
2619                         p->migration_pending = NULL;
2620                         complete = true;
2621
2622                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2623                                 goto out;
2624                 }
2625
2626                 if (task_on_rq_queued(p)) {
2627                         update_rq_clock(rq);
2628                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2629                 } else {
2630                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2631                 }
2632
2633                 /*
2634                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2635                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2636                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2637                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2638                  */
2639
2640         } else if (pending) {
2641                 /*
2642                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2643                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2644                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2645                  *
2646                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2647                  * more likely.
2648                  */
2649
2650                 /*
2651                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2652                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2653                  * somewhere allowed, we're done.
2654                  */
2655                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2656                         p->migration_pending = NULL;
2657                         complete = true;
2658                         goto out;
2659                 }
2660
2661                 /*
2662                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2663                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2664                  * it.
2665                  */
2666                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2667                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2668                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2669                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2670                 return 0;
2671         }
2672 out:
2673         if (pending)
2674                 pending->stop_pending = false;
2675         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2676
2677         if (complete)
2678                 complete_all(&pending->done);
2679
2680         return 0;
2681 }
2682
2683 int push_cpu_stop(void *arg)
2684 {
2685         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2686         struct task_struct *p = arg;
2687
2688         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2689         raw_spin_rq_lock(rq);
2690
2691         if (task_rq(p) != rq)
2692                 goto out_unlock;
2693
2694         if (is_migration_disabled(p)) {
2695                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2696                 goto out_unlock;
2697         }
2698
2699         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2700
2701         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2702                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2703
2704         if (!lowest_rq)
2705                 goto out_unlock;
2706
2707         // XXX validate p is still the highest prio task
2708         if (task_rq(p) == rq) {
2709                 deactivate_task(rq, p, 0);
2710                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2711                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2712                 resched_curr(lowest_rq);
2713         }
2714
2715         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2716
2717 out_unlock:
2718         rq->push_busy = false;
2719         raw_spin_rq_unlock(rq);
2720         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2721
2722         put_task_struct(p);
2723         return 0;
2724 }
2725
2726 /*
2727  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2728  * actually call this function.
2729  */
2730 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
2731 {
2732         if (ctx->flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2733                 p->cpus_ptr = ctx->new_mask;
2734                 return;
2735         }
2736
2737         cpumask_copy(&p->cpus_mask, ctx->new_mask);
2738         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(ctx->new_mask);
2739
2740         /*
2741          * Swap in a new user_cpus_ptr if SCA_USER flag set
2742          */
2743         if (ctx->flags & SCA_USER)
2744                 swap(p->user_cpus_ptr, ctx->user_mask);
2745 }
2746
2747 static void
2748 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
2749 {
2750         struct rq *rq = task_rq(p);
2751         bool queued, running;
2752
2753         /*
2754          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2755          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2756          * p->pi_lock.
2757          *
2758          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2759          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2760          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2761          * before finish_task().
2762          *
2763          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2764          */
2765         if (ctx->flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2766                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2767         else
2768                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2769
2770         queued = task_on_rq_queued(p);
2771         running = task_current(rq, p);
2772
2773         if (queued) {
2774                 /*
2775                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2776                  * holding rq->lock.
2777                  */
2778                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2779                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2780         }
2781         if (running)
2782                 put_prev_task(rq, p);
2783
2784         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, ctx);
2785
2786         if (queued)
2787                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2788         if (running)
2789                 set_next_task(rq, p);
2790 }
2791
2792 /*
2793  * Used for kthread_bind() and select_fallback_rq(), in both cases the user
2794  * affinity (if any) should be destroyed too.
2795  */
2796 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2797 {
2798         struct affinity_context ac = {
2799                 .new_mask  = new_mask,
2800                 .user_mask = NULL,
2801                 .flags     = SCA_USER,  /* clear the user requested mask */
2802         };
2803         union cpumask_rcuhead {
2804                 cpumask_t cpumask;
2805                 struct rcu_head rcu;
2806         };
2807
2808         __do_set_cpus_allowed(p, &ac);
2809
2810         /*
2811          * Because this is called with p->pi_lock held, it is not possible
2812          * to use kfree() here (when PREEMPT_RT=y), therefore punt to using
2813          * kfree_rcu().
2814          */
2815         kfree_rcu((union cpumask_rcuhead *)ac.user_mask, rcu);
2816 }
2817
2818 static cpumask_t *alloc_user_cpus_ptr(int node)
2819 {
2820         /*
2821          * See do_set_cpus_allowed() above for the rcu_head usage.
2822          */
2823         int size = max_t(int, cpumask_size(), sizeof(struct rcu_head));
2824
2825         return kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
2826 }
2827
2828 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2829                       int node)
2830 {
2831         cpumask_t *user_mask;
2832         unsigned long flags;
2833
2834         /*
2835          * Always clear dst->user_cpus_ptr first as their user_cpus_ptr's
2836          * may differ by now due to racing.
2837          */
2838         dst->user_cpus_ptr = NULL;
2839
2840         /*
2841          * This check is racy and losing the race is a valid situation.
2842          * It is not worth the extra overhead of taking the pi_lock on
2843          * every fork/clone.
2844          */
2845         if (data_race(!src->user_cpus_ptr))
2846                 return 0;
2847
2848         user_mask = alloc_user_cpus_ptr(node);
2849         if (!user_mask)
2850                 return -ENOMEM;
2851
2852         /*
2853          * Use pi_lock to protect content of user_cpus_ptr
2854          *
2855          * Though unlikely, user_cpus_ptr can be reset to NULL by a concurrent
2856          * do_set_cpus_allowed().
2857          */
2858         raw_spin_lock_irqsave(&src->pi_lock, flags);
2859         if (src->user_cpus_ptr) {
2860                 swap(dst->user_cpus_ptr, user_mask);
2861                 cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2862         }
2863         raw_spin_unlock_irqrestore(&src->pi_lock, flags);
2864
2865         if (unlikely(user_mask))
2866                 kfree(user_mask);
2867
2868         return 0;
2869 }
2870
2871 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2872 {
2873         struct cpumask *user_mask = NULL;
2874
2875         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2876
2877         return user_mask;
2878 }
2879
2880 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2881 {
2882         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2883 }
2884
2885 /*
2886  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2887  *
2888  *
2889  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2890  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2891  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2892  *
2893  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2894  * Consider:
2895  *
2896  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2897  *
2898  *     P0@CPU0                  P1
2899  *
2900  *     migrate_disable();
2901  *     <preempted>
2902  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2903  *
2904  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2905  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2906  * This means we need the following scheme:
2907  *
2908  *     P0@CPU0                  P1
2909  *
2910  *     migrate_disable();
2911  *     <preempted>
2912  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2913  *                                <blocks>
2914  *     <resumes>
2915  *     migrate_enable();
2916  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2917  *       <wakes local stopper>
2918  *                         `--> <woken on migration completion>
2919  *
2920  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2921  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2922  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2923  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2924  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2925  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2926  * moment.
2927  *
2928  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2929  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2930  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2931  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2932  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2933  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2934  *
2935  *
2936  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2937  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2938  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2939  * Migrate-Disable. Consider:
2940  *
2941  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2942  *
2943  *     CPU0               P1                            P2
2944  *     <P0>
2945  *       migrate_disable();
2946  *       <preempted>
2947  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2948  *                          <blocks>
2949  *     <migration/0>
2950  *       migration_cpu_stop()
2951  *         is_migration_disabled()
2952  *           <bails>
2953  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2954  *                                                         <signal completion>
2955  *                          <awakes>
2956  *
2957  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2958  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2959  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2960  */
2961 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2962                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2963         __releases(rq->lock)
2964         __releases(p->pi_lock)
2965 {
2966         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2967         bool stop_pending, complete = false;
2968
2969         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2970         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2971                 struct task_struct *push_task = NULL;
2972
2973                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2974                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2975                         rq->push_busy = true;
2976                         push_task = get_task_struct(p);
2977                 }
2978
2979                 /*
2980                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2981                  * then complete now.
2982                  */
2983                 pending = p->migration_pending;
2984                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2985                         p->migration_pending = NULL;
2986                         complete = true;
2987                 }
2988
2989                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2990
2991                 if (push_task) {
2992                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2993                                             p, &rq->push_work);
2994                 }
2995
2996                 if (complete)
2997                         complete_all(&pending->done);
2998
2999                 return 0;
3000         }
3001
3002         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
3003                 /* serialized by p->pi_lock */
3004                 if (!p->migration_pending) {
3005                         /* Install the request */
3006                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
3007                         init_completion(&my_pending.done);
3008                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
3009                                 .task = p,
3010                                 .dest_cpu = dest_cpu,
3011                                 .pending = &my_pending,
3012                         };
3013
3014                         p->migration_pending = &my_pending;
3015                 } else {
3016                         pending = p->migration_pending;
3017                         refcount_inc(&pending->refs);
3018                         /*
3019                          * Affinity has changed, but we've already installed a
3020                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
3021                          * we risk a completion of the pending despite having a
3022                          * task on a disallowed CPU.
3023                          *
3024                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
3025                          */
3026                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
3027                 }
3028         }
3029         pending = p->migration_pending;
3030         /*
3031          * - !MIGRATE_ENABLE:
3032          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
3033          *
3034          * - MIGRATE_ENABLE:
3035          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
3036          *   the only way that can happen is because of a concurrent
3037          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
3038          *   pending completion.
3039          *
3040          * Either way, we really should have a @pending here.
3041          */
3042         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
3043                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3044                 return -EINVAL;
3045         }
3046
3047         if (task_on_cpu(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
3048                 /*
3049                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
3050                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
3051                  * and have the stopper function handle it all race-free.
3052                  */
3053                 stop_pending = pending->stop_pending;
3054                 if (!stop_pending)
3055                         pending->stop_pending = true;
3056
3057                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
3058                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
3059
3060                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3061
3062                 if (!stop_pending) {
3063                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
3064                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
3065                 }
3066
3067                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
3068                         return 0;
3069         } else {
3070
3071                 if (!is_migration_disabled(p)) {
3072                         if (task_on_rq_queued(p))
3073                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
3074
3075                         if (!pending->stop_pending) {
3076                                 p->migration_pending = NULL;
3077                                 complete = true;
3078                         }
3079                 }
3080                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3081
3082                 if (complete)
3083                         complete_all(&pending->done);
3084         }
3085
3086         wait_for_completion(&pending->done);
3087
3088         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
3089                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
3090
3091         /*
3092          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
3093          * have seen the completion and decremented the refcount
3094          */
3095         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
3096
3097         /* ARGH */
3098         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
3099
3100         return 0;
3101 }
3102
3103 /*
3104  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
3105  */
3106 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
3107                                          struct affinity_context *ctx,
3108                                          struct rq *rq,
3109                                          struct rq_flags *rf)
3110         __releases(rq->lock)
3111         __releases(p->pi_lock)
3112 {
3113         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3114         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
3115         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
3116         unsigned int dest_cpu;
3117         int ret = 0;
3118
3119         update_rq_clock(rq);
3120
3121         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
3122                 /*
3123                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
3124                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
3125                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
3126                  *
3127                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
3128                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
3129                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
3130                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
3131                  */
3132                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
3133         }
3134
3135         if (!kthread && !cpumask_subset(ctx->new_mask, cpu_allowed_mask)) {
3136                 ret = -EINVAL;
3137                 goto out;
3138         }
3139
3140         /*
3141          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
3142          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
3143          */
3144         if ((ctx->flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
3145                 ret = -EINVAL;
3146                 goto out;
3147         }
3148
3149         if (!(ctx->flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
3150                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, ctx->new_mask)) {
3151                         if (ctx->flags & SCA_USER)
3152                                 swap(p->user_cpus_ptr, ctx->user_mask);
3153                         goto out;
3154                 }
3155
3156                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
3157                                  is_migration_disabled(p) &&
3158                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), ctx->new_mask))) {
3159                         ret = -EBUSY;
3160                         goto out;
3161                 }
3162         }
3163
3164         /*
3165          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
3166          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
3167          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
3168          */
3169         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, ctx->new_mask);
3170         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
3171                 ret = -EINVAL;
3172                 goto out;
3173         }
3174
3175         __do_set_cpus_allowed(p, ctx);
3176
3177         return affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, ctx->flags);
3178
3179 out:
3180         task_rq_unlock(rq, p, rf);
3181
3182         return ret;
3183 }
3184
3185 /*
3186  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
3187  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
3188  * is removed from the allowed bitmask.
3189  *
3190  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
3191  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
3192  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
3193  */
3194 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3195                                   struct affinity_context *ctx)
3196 {
3197         struct rq_flags rf;
3198         struct rq *rq;
3199
3200         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3201         /*
3202          * Masking should be skipped if SCA_USER or any of the SCA_MIGRATE_*
3203          * flags are set.
3204          */
3205         if (p->user_cpus_ptr &&
3206             !(ctx->flags & (SCA_USER | SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) &&
3207             cpumask_and(rq->scratch_mask, ctx->new_mask, p->user_cpus_ptr))
3208                 ctx->new_mask = rq->scratch_mask;
3209
3210         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, ctx, rq, &rf);
3211 }
3212
3213 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
3214 {
3215         struct affinity_context ac = {
3216                 .new_mask  = new_mask,
3217                 .flags     = 0,
3218         };
3219
3220         return __set_cpus_allowed_ptr(p, &ac);
3221 }
3222 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
3223
3224 /*
3225  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
3226  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask.
3227  * If user_cpus_ptr is defined, use it as the basis for restricting CPU
3228  * affinity or use cpu_online_mask instead.
3229  *
3230  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
3231  * -EINVAL.
3232  */
3233 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3234                                      struct cpumask *new_mask,
3235                                      const struct cpumask *subset_mask)
3236 {
3237         struct affinity_context ac = {
3238                 .new_mask  = new_mask,
3239                 .flags     = 0,
3240         };
3241         struct rq_flags rf;
3242         struct rq *rq;
3243         int err;
3244
3245         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3246
3247         /*
3248          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
3249          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
3250          * mask entirely.
3251          */
3252         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
3253                 err = -EPERM;
3254                 goto err_unlock;
3255         }
3256
3257         if (!cpumask_and(new_mask, task_user_cpus(p), subset_mask)) {
3258                 err = -EINVAL;
3259                 goto err_unlock;
3260         }
3261
3262         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, &ac, rq, &rf);
3263
3264 err_unlock:
3265         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3266         return err;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
3271  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpus_ptr to a copy of the
3272  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
3273  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
3274  */
3275 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3276 {
3277         cpumask_var_t new_mask;
3278         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3279
3280         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
3281
3282         /*
3283          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
3284          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
3285          * lock to ensure that the migration succeeds.
3286          */
3287         cpus_read_lock();
3288         if (!cpumask_available(new_mask))
3289                 goto out_set_mask;
3290
3291         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
3292                 goto out_free_mask;
3293
3294         /*
3295          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
3296          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
3297          */
3298         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
3299         override_mask = new_mask;
3300
3301 out_set_mask:
3302         if (printk_ratelimit()) {
3303                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
3304                                 task_pid_nr(p), p->comm,
3305                                 cpumask_pr_args(override_mask));
3306         }
3307
3308         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
3309 out_free_mask:
3310         cpus_read_unlock();
3311         free_cpumask_var(new_mask);
3312 }
3313
3314 static int
3315 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
3316
3317 /*
3318  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3319  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr().
3320  *
3321  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3322  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3323  */
3324 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3325 {
3326         struct affinity_context ac = {
3327                 .new_mask  = task_user_cpus(p),
3328                 .flags     = 0,
3329         };
3330         int ret;
3331
3332         /*
3333          * Try to restore the old affinity mask with __sched_setaffinity().
3334          * Cpuset masking will be done there too.
3335          */
3336         ret = __sched_setaffinity(p, &ac);
3337         WARN_ON_ONCE(ret);
3338 }
3339
3340 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3341 {
3342 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3343         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3344
3345         /*
3346          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3347          * ttwu() will sort out the placement.
3348          */
3349         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3350
3351         /*
3352          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3353          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3354          * time relying on p->on_rq.
3355          */
3356         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3357                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3358                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3359
3360 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3361         /*
3362          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3363          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3364          *
3365          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3366          * see task_group().
3367          *
3368          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3369          * task_rq_lock().
3370          */
3371         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3372                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3373 #endif
3374         /*
3375          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3376          */
3377         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3378
3379         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3380 #endif
3381
3382         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3383
3384         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3385                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3386                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3387                 p->se.nr_migrations++;
3388                 rseq_migrate(p);
3389                 sched_mm_cid_migrate_from(p);
3390                 perf_event_task_migrate(p);
3391         }
3392
3393         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3394 }
3395
3396 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3397 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3398 {
3399         if (task_on_rq_queued(p)) {
3400                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3401                 struct rq_flags srf, drf;
3402
3403                 src_rq = task_rq(p);
3404                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3405
3406                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3407                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3408
3409                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3410                 set_task_cpu(p, cpu);
3411                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3412                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
3413
3414                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3415                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3416
3417         } else {
3418                 /*
3419                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3420                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3421                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3422                  */
3423                 p->wake_cpu = cpu;
3424         }
3425 }
3426
3427 struct migration_swap_arg {
3428         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3429         int src_cpu, dst_cpu;
3430 };
3431
3432 static int migrate_swap_stop(void *data)
3433 {
3434         struct migration_swap_arg *arg = data;
3435         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3436
3437         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3438                 return -EAGAIN;
3439
3440         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3441         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3442
3443         guard(double_raw_spinlock)(&arg->src_task->pi_lock, &arg->dst_task->pi_lock);
3444         guard(double_rq_lock)(src_rq, dst_rq);
3445
3446         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3447                 return -EAGAIN;
3448
3449         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3450                 return -EAGAIN;
3451
3452         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3453                 return -EAGAIN;
3454
3455         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3456                 return -EAGAIN;
3457
3458         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3459         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3460
3461         return 0;
3462 }
3463
3464 /*
3465  * Cross migrate two tasks
3466  */
3467 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3468                 int target_cpu, int curr_cpu)
3469 {
3470         struct migration_swap_arg arg;
3471         int ret = -EINVAL;
3472
3473         arg = (struct migration_swap_arg){
3474                 .src_task = cur,
3475                 .src_cpu = curr_cpu,
3476                 .dst_task = p,
3477                 .dst_cpu = target_cpu,
3478         };
3479
3480         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3481                 goto out;
3482
3483         /*
3484          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3485          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3486          */
3487         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3488                 goto out;
3489
3490         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3491                 goto out;
3492
3493         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3494                 goto out;
3495
3496         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3497         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3498
3499 out:
3500         return ret;
3501 }
3502 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3503
3504 /***
3505  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3506  * @p: the to-be-kicked thread
3507  *
3508  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3509  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3510  *
3511  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3512  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3513  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3514  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3515  * achieved as well.
3516  */
3517 void kick_process(struct task_struct *p)
3518 {
3519         int cpu;
3520
3521         preempt_disable();
3522         cpu = task_cpu(p);
3523         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3524                 smp_send_reschedule(cpu);
3525         preempt_enable();
3526 }
3527 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3528
3529 /*
3530  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3531  *
3532  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3533  *
3534  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3535  *
3536  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3537  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3538  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3539  *    see it.
3540  *
3541  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3542  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3543  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3544  *    off.
3545  *
3546  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3547  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3548  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3549  * to satisfy the above rules.
3550  */
3551 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3552 {
3553         int nid = cpu_to_node(cpu);
3554         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3555         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3556         int dest_cpu;
3557
3558         /*
3559          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3560          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3561          * select the CPU on the other node.
3562          */
3563         if (nid != -1) {
3564                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3565
3566                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3567                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3568                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3569                                 return dest_cpu;
3570                 }
3571         }
3572
3573         for (;;) {
3574                 /* Any allowed, online CPU? */
3575                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3576                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3577                                 continue;
3578
3579                         goto out;
3580                 }
3581
3582                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3583                 switch (state) {
3584                 case cpuset:
3585                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3586                                 state = possible;
3587                                 break;
3588                         }
3589                         fallthrough;
3590                 case possible:
3591                         /*
3592                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3593                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3594                          *
3595                          * More yuck to audit.
3596                          */
3597                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3598                         state = fail;
3599                         break;
3600                 case fail:
3601                         BUG();
3602                         break;
3603                 }
3604         }
3605
3606 out:
3607         if (state != cpuset) {
3608                 /*
3609                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3610                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3611                  * leave kernel.
3612                  */
3613                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3614                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3615                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3616                 }
3617         }
3618
3619         return dest_cpu;
3620 }
3621
3622 /*
3623  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3624  */
3625 static inline
3626 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3627 {
3628         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3629
3630         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3631                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3632         else
3633                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3634
3635         /*
3636          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3637          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3638          * CPU.
3639          *
3640          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3641          *
3642          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3643          *   not worry about this generic constraint ]
3644          */
3645         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3646                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3647
3648         return cpu;
3649 }
3650
3651 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3652 {
3653         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3654         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3655         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3656
3657         if (stop) {
3658                 /*
3659                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3660                  * userspace knows about and won't get confused about.
3661                  *
3662                  * Also, it will make PI more or less work without too
3663                  * much confusion -- but then, stop work should not
3664                  * rely on PI working anyway.
3665                  */
3666                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3667
3668                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3669
3670                 /*
3671                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3672                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3673                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3674                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3675                  * around the current task.
3676                  *
3677                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3678                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3679                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3680                  * own class.
3681                  */
3682                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3683         }
3684
3685         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3686
3687         if (old_stop) {
3688                 /*
3689                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3690                  * it can die in pieces.
3691                  */
3692                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3693         }
3694 }
3695
3696 #else /* CONFIG_SMP */
3697
3698 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3699                                          struct affinity_context *ctx)
3700 {
3701         return set_cpus_allowed_ptr(p, ctx->new_mask);
3702 }
3703
3704 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3705
3706 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3707 {
3708         return false;
3709 }
3710
3711 static inline cpumask_t *alloc_user_cpus_ptr(int node)
3712 {
3713         return NULL;
3714 }
3715
3716 #endif /* !CONFIG_SMP */
3717
3718 static void
3719 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3720 {
3721         struct rq *rq;
3722
3723         if (!schedstat_enabled())
3724                 return;
3725
3726         rq = this_rq();
3727
3728 #ifdef CONFIG_SMP
3729         if (cpu == rq->cpu) {
3730                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3731                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3732         } else {
3733                 struct sched_domain *sd;
3734
3735                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3736
3737                 guard(rcu)();
3738                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3739                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3740                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3741                                 break;
3742                         }
3743                 }
3744         }
3745
3746         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3747                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3748 #endif /* CONFIG_SMP */
3749
3750         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3751         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3752
3753         if (wake_flags & WF_SYNC)
3754                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3755 }
3756
3757 /*
3758  * Mark the task runnable.
3759  */
3760 static inline void ttwu_do_wakeup(struct task_struct *p)
3761 {
3762         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3763         trace_sched_wakeup(p);
3764 }
3765
3766 static void
3767 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3768                  struct rq_flags *rf)
3769 {
3770         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3771
3772         lockdep_assert_rq_held(rq);
3773
3774         if (p->sched_contributes_to_load)
3775                 rq->nr_uninterruptible--;
3776
3777 #ifdef CONFIG_SMP
3778         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3779                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3780         else
3781 #endif
3782         if (p->in_iowait) {
3783                 delayacct_blkio_end(p);
3784                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3785         }
3786
3787         activate_task(rq, p, en_flags);
3788         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3789
3790         ttwu_do_wakeup(p);
3791
3792 #ifdef CONFIG_SMP
3793         if (p->sched_class->task_woken) {
3794                 /*
3795                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3796                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3797                  */
3798                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3799                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3800                 rq_repin_lock(rq, rf);
3801         }
3802
3803         if (rq->idle_stamp) {
3804                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3805                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3806
3807                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3808
3809                 if (rq->avg_idle > max)
3810                         rq->avg_idle = max;
3811
3812                 rq->wake_stamp = jiffies;
3813                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3814
3815                 rq->idle_stamp = 0;
3816         }
3817 #endif
3818 }
3819
3820 /*
3821  * Consider @p being inside a wait loop:
3822  *
3823  *   for (;;) {
3824  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3825  *
3826  *      if (CONDITION)
3827  *         break;
3828  *
3829  *      schedule();
3830  *   }
3831  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3832  *
3833  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3834  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3835  * an atomic manner.
3836  *
3837  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3838  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3839  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3840  * need to do a full wakeup with enqueue.
3841  *
3842  * Returns: %true when the wakeup is done,
3843  *          %false otherwise.
3844  */
3845 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3846 {
3847         struct rq_flags rf;
3848         struct rq *rq;
3849         int ret = 0;
3850
3851         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3852         if (task_on_rq_queued(p)) {
3853                 if (!task_on_cpu(rq, p)) {
3854                         /*
3855                          * When on_rq && !on_cpu the task is preempted, see if
3856                          * it should preempt the task that is current now.
3857                          */
3858                         update_rq_clock(rq);
3859                         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3860                 }
3861                 ttwu_do_wakeup(p);
3862                 ret = 1;
3863         }
3864         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3865
3866         return ret;
3867 }
3868
3869 #ifdef CONFIG_SMP
3870 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3871 {
3872         struct llist_node *llist = arg;
3873         struct rq *rq = this_rq();
3874         struct task_struct *p, *t;
3875         struct rq_flags rf;
3876
3877         if (!llist)
3878                 return;
3879
3880         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3881         update_rq_clock(rq);
3882
3883         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3884                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3885                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3886
3887                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3888                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3889
3890                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3891         }
3892
3893         /*
3894          * Must be after enqueueing at least once task such that
3895          * idle_cpu() does not observe a false-negative -- if it does,
3896          * it is possible for select_idle_siblings() to stack a number
3897          * of tasks on this CPU during that window.
3898          *
3899          * It is ok to clear ttwu_pending when another task pending.
3900          * We will receive IPI after local irq enabled and then enqueue it.
3901          * Since now nr_running > 0, idle_cpu() will always get correct result.
3902          */
3903         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3904         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3905 }
3906
3907 /*
3908  * Prepare the scene for sending an IPI for a remote smp_call
3909  *
3910  * Returns true if the caller can proceed with sending the IPI.
3911  * Returns false otherwise.
3912  */
3913 bool call_function_single_prep_ipi(int cpu)
3914 {
3915         if (set_nr_if_polling(cpu_rq(cpu)->idle)) {
3916                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3917                 return false;
3918         }
3919
3920         return true;
3921 }
3922
3923 /*
3924  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3925  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3926  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3927  * of the wakeup instead of the waker.
3928  */
3929 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3930 {
3931         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3932
3933         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3934
3935         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3936         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3937 }
3938
3939 void wake_up_if_idle(int cpu)
3940 {
3941         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3942
3943         guard(rcu)();
3944         if (is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr))) {
3945                 guard(rq_lock_irqsave)(rq);
3946                 if (is_idle_task(rq->curr))
3947                         resched_curr(rq);
3948         }
3949 }
3950
3951 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3952 {
3953         if (this_cpu == that_cpu)
3954                 return true;
3955
3956         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3957 }
3958
3959 static inline bool ttwu_queue_cond(struct task_struct *p, int cpu)
3960 {
3961         /*
3962          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3963          * in hotplug state.
3964          */
3965         if (!cpu_active(cpu))
3966                 return false;
3967
3968         /* Ensure the task will still be allowed to run on the CPU. */
3969         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
3970                 return false;
3971
3972         /*
3973          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3974          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3975          */
3976         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3977                 return true;
3978
3979         if (cpu == smp_processor_id())
3980                 return false;
3981
3982         /*
3983          * If the wakee cpu is idle, or the task is descheduling and the
3984          * only running task on the CPU, then use the wakelist to offload
3985          * the task activation to the idle (or soon-to-be-idle) CPU as
3986          * the current CPU is likely busy. nr_running is checked to
3987          * avoid unnecessary task stacking.
3988          *
3989          * Note that we can only get here with (wakee) p->on_rq=0,
3990          * p->on_cpu can be whatever, we've done the dequeue, so
3991          * the wakee has been accounted out of ->nr_running.
3992          */
3993         if (!cpu_rq(cpu)->nr_running)
3994                 return true;
3995
3996         return false;
3997 }
3998
3999 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
4000 {
4001         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(p, cpu)) {
4002                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
4003                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
4004                 return true;
4005         }
4006
4007         return false;
4008 }
4009
4010 #else /* !CONFIG_SMP */
4011
4012 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
4013 {
4014         return false;
4015 }
4016
4017 #endif /* CONFIG_SMP */
4018
4019 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
4020 {
4021         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4022         struct rq_flags rf;
4023
4024         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
4025                 return;
4026
4027         rq_lock(rq, &rf);
4028         update_rq_clock(rq);
4029         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
4030         rq_unlock(rq, &rf);
4031 }
4032
4033 /*
4034  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
4035  *
4036  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
4037  * disabled when p == current.
4038  *
4039  * The rules of PREEMPT_RT saved_state:
4040  *
4041  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
4042  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
4043  *
4044  *   The lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT. No other
4045  *   bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
4046  */
4047 static __always_inline
4048 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
4049 {
4050         int match;
4051
4052         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
4053                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
4054                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
4055         }
4056
4057         *success = !!(match = __task_state_match(p, state));
4058
4059 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
4060         /*
4061          * Saved state preserves the task state across blocking on
4062          * an RT lock.  If the state matches, set p::saved_state to
4063          * TASK_RUNNING, but do not wake the task because it waits
4064          * for a lock wakeup. Also indicate success because from
4065          * the regular waker's point of view this has succeeded.
4066          *
4067          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
4068          * from p::saved_state which ensures that the regular
4069          * wakeup is not lost. The restore will also set
4070          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
4071          * not result in false positives vs. @success
4072          */
4073         if (match < 0)
4074                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
4075 #endif
4076         return match > 0;
4077 }
4078
4079 /*
4080  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
4081  *
4082  *  MIGRATION
4083  *
4084  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
4085  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
4086  * execution on its new CPU [c1].
4087  *
4088  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
4089  *
4090  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
4091  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
4092  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
4093  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
4094  *
4095  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
4096  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
4097  *
4098  * Example:
4099  *
4100  *   CPU0            CPU1            CPU2
4101  *
4102  *   LOCK rq(0)->lock
4103  *   sched-out X
4104  *   sched-in Y
4105  *   UNLOCK rq(0)->lock
4106  *
4107  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
4108  *                                   dequeue X
4109  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
4110  *
4111  *                                   LOCK rq(1)->lock
4112  *                                   enqueue X
4113  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
4114  *
4115  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
4116  *                   sched-out Z
4117  *                   sched-in X
4118  *                   UNLOCK rq(1)->lock
4119  *
4120  *
4121  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
4122  *
4123  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
4124  * migration. However the means are completely different as there is no lock
4125  * chain to provide order. Instead we do:
4126  *
4127  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
4128  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
4129  *
4130  * Example:
4131  *
4132  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
4133  *
4134  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
4135  *   dequeue X
4136  *   sched-out X
4137  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
4138  *
4139  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
4140  *                    X->state = WAKING
4141  *                    set_task_cpu(X,2)
4142  *
4143  *                    LOCK rq(2)->lock
4144  *                    enqueue X
4145  *                    X->state = RUNNING
4146  *                    UNLOCK rq(2)->lock
4147  *
4148  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
4149  *                                          sched-out Z
4150  *                                          sched-in X
4151  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
4152  *
4153  *                    UNLOCK X->pi_lock
4154  *   UNLOCK rq(0)->lock
4155  *
4156  *
4157  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
4158  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
4159  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
4160  */
4161
4162 /**
4163  * try_to_wake_up - wake up a thread
4164  * @p: the thread to be awakened
4165  * @state: the mask of task states that can be woken
4166  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
4167  *
4168  * Conceptually does:
4169  *
4170  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
4171  *
4172  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
4173  *
4174  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
4175  *
4176  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
4177  * with set_current_state().
4178  *
4179  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
4180  *
4181  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
4182  *  - p->sched_class
4183  *  - p->cpus_ptr
4184  *  - p->sched_task_group
4185  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
4186  *
4187  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
4188  * Takes rq->lock in:
4189  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
4190  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
4191  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
4192  *
4193  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
4194  * many memory barriers and their comments for details.
4195  *
4196  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
4197  *         %false otherwise.
4198  */
4199 int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
4200 {
4201         guard(preempt)();
4202         int cpu, success = 0;
4203
4204         if (p == current) {
4205                 /*
4206                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
4207                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
4208                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
4209                  * without taking any locks.
4210                  *
4211                  * In particular:
4212                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4213                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4214                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4215                  */
4216                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4217                         goto out;
4218
4219                 trace_sched_waking(p);
4220                 ttwu_do_wakeup(p);
4221                 goto out;
4222         }
4223
4224         /*
4225          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4226          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4227          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4228          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4229          */
4230         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &p->pi_lock) {
4231                 smp_mb__after_spinlock();
4232                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4233                         break;
4234
4235                 trace_sched_waking(p);
4236
4237                 /*
4238                  * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4239                  * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4240                  * in smp_cond_load_acquire() below.
4241                  *
4242                  * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4243                  *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4244                  *   UNLOCK rq->lock
4245                  *
4246                  * __schedule() (switch to task 'p')
4247                  *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4248                  *   smp_mb__after_spinlock();
4249                  *   UNLOCK rq->lock
4250                  *
4251                  * [task p]
4252                  *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4253                  *
4254                  * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4255                  * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4256                  *
4257                  * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
4258                  */
4259                 smp_rmb();
4260                 if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4261                         break;
4262
4263 #ifdef CONFIG_SMP
4264                 /*
4265                  * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4266                  * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4267                  *
4268                  * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4269                  * from the runqueue.
4270                  *
4271                  * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4272                  *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4273                  *   UNLOCK rq->lock
4274                  *
4275                  * __schedule() (put 'p' to sleep)
4276                  *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4277                  *   smp_mb__after_spinlock();
4278                  *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4279                  *
4280                  * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4281                  * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4282                  *
4283                  * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4284                  * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4285                  * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4286                  */
4287                 smp_acquire__after_ctrl_dep();
4288
4289                 /*
4290                  * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4291                  * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4292                  * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4293                  * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4294                  */
4295                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4296
4297                 /*
4298                  * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4299                  * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4300                  * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4301                  * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4302                  * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4303                  *
4304                  * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4305                  *
4306                  * set_task_cpu(p, cpu);
4307                  *   STORE p->cpu = @cpu
4308                  * __schedule() (switch to task 'p')
4309                  *   LOCK rq->lock
4310                  *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4311                  *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4312                  *
4313                  * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4314                  * scheduling.
4315                  */
4316                 if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4317                     ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags))
4318                         break;
4319
4320                 /*
4321                  * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4322                  * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4323                  *
4324                  * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4325                  *
4326                  * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4327                  * their previous state and preserve Program Order.
4328                  */
4329                 smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4330
4331                 cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4332                 if (task_cpu(p) != cpu) {
4333                         if (p->in_iowait) {
4334                                 delayacct_blkio_end(p);
4335                                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4336                         }
4337
4338                         wake_flags |= WF_MIGRATED;
4339                         psi_ttwu_dequeue(p);
4340                         set_task_cpu(p, cpu);
4341                 }
4342 #else
4343                 cpu = task_cpu(p);
4344 #endif /* CONFIG_SMP */
4345
4346                 ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4347         }
4348 out:
4349         if (success)
4350                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4351
4352         return success;
4353 }
4354
4355 static bool __task_needs_rq_lock(struct task_struct *p)
4356 {
4357         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
4358
4359         /*
4360          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4361          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4362          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4363          */
4364         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING)
4365                 return true;
4366
4367         /*
4368          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4369          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4370          *
4371          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4372          */
4373         smp_rmb();
4374         if (p->on_rq)
4375                 return true;
4376
4377 #ifdef CONFIG_SMP
4378         /*
4379          * Ensure the task has finished __schedule() and will not be referenced
4380          * anymore. Again, see try_to_wake_up() for a longer comment.
4381          */
4382         smp_rmb();
4383         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4384 #endif
4385
4386         return false;
4387 }
4388
4389 /**
4390  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4391  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4392  * @func: Function to invoke.
4393  * @arg: Argument to function.
4394  *
4395  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4396  * and call @func(@arg) on it.  This function can use ->on_rq and task_curr()
4397  * to work out what the state is, if required.  Given that @func can be invoked
4398  * with a runqueue lock held, it had better be quite lightweight.
4399  *
4400  * Returns:
4401  *   Whatever @func returns
4402  */
4403 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4404 {
4405         struct rq *rq = NULL;
4406         struct rq_flags rf;
4407         int ret;
4408
4409         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4410
4411         if (__task_needs_rq_lock(p))
4412                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4413
4414         /*
4415          * At this point the task is pinned; either:
4416          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4417          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4418          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4419          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4420          *
4421          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4422          * p->__state to differentiate between these states.
4423          */
4424         ret = func(p, arg);
4425
4426         if (rq)
4427                 rq_unlock(rq, &rf);
4428
4429         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4430         return ret;
4431 }
4432
4433 /**
4434  * cpu_curr_snapshot - Return a snapshot of the currently running task
4435  * @cpu: The CPU on which to snapshot the task.
4436  *
4437  * Returns the task_struct pointer of the task "currently" running on
4438  * the specified CPU.  If the same task is running on that CPU throughout,
4439  * the return value will be a pointer to that task's task_struct structure.
4440  * If the CPU did any context switches even vaguely concurrently with the
4441  * execution of this function, the return value will be a pointer to the
4442  * task_struct structure of a randomly chosen task that was running on
4443  * that CPU somewhere around the time that this function was executing.
4444  *
4445  * If the specified CPU was offline, the return value is whatever it
4446  * is, perhaps a pointer to the task_struct structure of that CPU's idle
4447  * task, but there is no guarantee.  Callers wishing a useful return
4448  * value must take some action to ensure that the specified CPU remains
4449  * online throughout.
4450  *
4451  * This function executes full memory barriers before and after fetching
4452  * the pointer, which permits the caller to confine this function's fetch
4453  * with respect to the caller's accesses to other shared variables.
4454  */
4455 struct task_struct *cpu_curr_snapshot(int cpu)
4456 {
4457         struct task_struct *t;
4458
4459         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4460         t = rcu_dereference(cpu_curr(cpu));
4461         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4462         return t;
4463 }
4464
4465 /**
4466  * wake_up_process - Wake up a specific process
4467  * @p: The process to be woken up.
4468  *
4469  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4470  * processes.
4471  *
4472  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4473  *
4474  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4475  */
4476 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4477 {
4478         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4479 }
4480 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4481
4482 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4483 {
4484         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4485 }
4486
4487 /*
4488  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4489  * p is forked by current.
4490  *
4491  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4492  */
4493 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4494 {
4495         p->on_rq                        = 0;
4496
4497         p->se.on_rq                     = 0;
4498         p->se.exec_start                = 0;
4499         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4500         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4501         p->se.nr_migrations             = 0;
4502         p->se.vruntime                  = 0;
4503         p->se.vlag                      = 0;
4504         p->se.slice                     = sysctl_sched_base_slice;
4505         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4506
4507 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4508         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4509 #endif
4510
4511 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4512         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4513         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4514 #endif
4515
4516         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
4517         init_dl_task_timer(&p->dl);
4518         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
4519         __dl_clear_params(p);
4520
4521         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4522         p->rt.timeout           = 0;
4523         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4524         p->rt.on_rq             = 0;
4525         p->rt.on_list           = 0;
4526
4527 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4528         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4529 #endif
4530
4531 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4532         p->capture_control = NULL;
4533 #endif
4534         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4535 #ifdef CONFIG_SMP
4536         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4537         p->migration_pending = NULL;
4538 #endif
4539         init_sched_mm_cid(p);
4540 }
4541
4542 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4543
4544 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4545
4546 int sysctl_numa_balancing_mode;
4547
4548 static void __set_numabalancing_state(bool enabled)
4549 {
4550         if (enabled)
4551                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4552         else
4553                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4554 }
4555
4556 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4557 {
4558         if (enabled)
4559                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_NORMAL;
4560         else
4561                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_DISABLED;
4562         __set_numabalancing_state(enabled);
4563 }
4564
4565 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4566 static void reset_memory_tiering(void)
4567 {
4568         struct pglist_data *pgdat;
4569
4570         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4571                 pgdat->nbp_threshold = 0;
4572                 pgdat->nbp_th_nr_cand = node_page_state(pgdat, PGPROMOTE_CANDIDATE);
4573                 pgdat->nbp_th_start = jiffies_to_msecs(jiffies);
4574         }
4575 }
4576
4577 static int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4578                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4579 {
4580         struct ctl_table t;
4581         int err;
4582         int state = sysctl_numa_balancing_mode;
4583
4584         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4585                 return -EPERM;
4586
4587         t = *table;
4588         t.data = &state;
4589         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4590         if (err < 0)
4591                 return err;
4592         if (write) {
4593                 if (!(sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING) &&
4594                     (state & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING))
4595                         reset_memory_tiering();
4596                 sysctl_numa_balancing_mode = state;
4597                 __set_numabalancing_state(state);
4598         }
4599         return err;
4600 }
4601 #endif
4602 #endif
4603
4604 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4605
4606 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4607
4608 static void set_schedstats(bool enabled)
4609 {
4610         if (enabled)
4611                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4612         else
4613                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4614 }
4615
4616 void force_schedstat_enabled(void)
4617 {
4618         if (!schedstat_enabled()) {
4619                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4620                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4621         }
4622 }
4623
4624 static int __init setup_schedstats(char *str)
4625 {
4626         int ret = 0;
4627         if (!str)
4628                 goto out;
4629
4630         if (!strcmp(str, "enable")) {
4631                 set_schedstats(true);
4632                 ret = 1;
4633         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4634                 set_schedstats(false);
4635                 ret = 1;
4636         }
4637 out:
4638         if (!ret)
4639                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4640
4641         return ret;
4642 }
4643 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4644
4645 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4646 static int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4647                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4648 {
4649         struct ctl_table t;
4650         int err;
4651         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4652
4653         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4654                 return -EPERM;
4655
4656         t = *table;
4657         t.data = &state;
4658         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4659         if (err < 0)
4660                 return err;
4661         if (write)
4662                 set_schedstats(state);
4663         return err;
4664 }
4665 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4666 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4667
4668 #ifdef CONFIG_SYSCTL
4669 static struct ctl_table sched_core_sysctls[] = {
4670 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4671         {
4672                 .procname       = "sched_schedstats",
4673                 .data           = NULL,
4674                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4675                 .mode           = 0644,
4676                 .proc_handler   = sysctl_schedstats,
4677                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4678                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
4679         },
4680 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4681 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
4682         {
4683                 .procname       = "sched_util_clamp_min",
4684                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min,
4685                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4686                 .mode           = 0644,
4687                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4688         },
4689         {
4690                 .procname       = "sched_util_clamp_max",
4691                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_max,
4692                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4693                 .mode           = 0644,
4694                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4695         },
4696         {
4697                 .procname       = "sched_util_clamp_min_rt_default",
4698                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default,
4699                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4700                 .mode           = 0644,
4701                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4702         },
4703 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
4704 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4705         {
4706                 .procname       = "numa_balancing",
4707                 .data           = NULL, /* filled in by handler */
4708                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4709                 .mode           = 0644,
4710                 .proc_handler   = sysctl_numa_balancing,
4711                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4712                 .extra2         = SYSCTL_FOUR,
4713         },
4714 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
4715         {}
4716 };
4717 static int __init sched_core_sysctl_init(void)
4718 {
4719         register_sysctl_init("kernel", sched_core_sysctls);
4720         return 0;
4721 }
4722 late_initcall(sched_core_sysctl_init);
4723 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
4724
4725 /*
4726  * fork()/clone()-time setup:
4727  */
4728 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4729 {
4730         __sched_fork(clone_flags, p);
4731         /*
4732          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4733          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4734          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4735          */
4736         p->__state = TASK_NEW;
4737
4738         /*
4739          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4740          */
4741         p->prio = current->normal_prio;
4742
4743         uclamp_fork(p);
4744
4745         /*
4746          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4747          */
4748         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4749                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4750                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4751                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4752                         p->rt_priority = 0;
4753                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4754                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4755
4756                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4757                 set_load_weight(p, false);
4758
4759                 /*
4760                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4761                  * fulfilled its duty:
4762                  */
4763                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4764         }
4765
4766         if (dl_prio(p->prio))
4767                 return -EAGAIN;
4768         else if (rt_prio(p->prio))
4769                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4770         else
4771                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4772
4773         init_entity_runnable_average(&p->se);
4774
4775
4776 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4777         if (likely(sched_info_on()))
4778                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4779 #endif
4780 #if defined(CONFIG_SMP)
4781         p->on_cpu = 0;
4782 #endif
4783         init_task_preempt_count(p);
4784 #ifdef CONFIG_SMP
4785         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4786         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4787 #endif
4788         return 0;
4789 }
4790
4791 void sched_cgroup_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4792 {
4793         unsigned long flags;
4794
4795         /*
4796          * Because we're not yet on the pid-hash, p->pi_lock isn't strictly
4797          * required yet, but lockdep gets upset if rules are violated.
4798          */
4799         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4800 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4801         if (1) {
4802                 struct task_group *tg;
4803                 tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4804                                   struct task_group, css);
4805                 tg = autogroup_task_group(p, tg);
4806                 p->sched_task_group = tg;
4807         }
4808 #endif
4809         rseq_migrate(p);
4810         /*
4811          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4812          * so use __set_task_cpu().
4813          */
4814         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4815         if (p->sched_class->task_fork)
4816                 p->sched_class->task_fork(p);
4817         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4818 }
4819
4820 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4821 {
4822         uclamp_post_fork(p);
4823 }
4824
4825 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4826 {
4827         if (runtime == RUNTIME_INF)
4828                 return BW_UNIT;
4829
4830         /*
4831          * Doing this here saves a lot of checks in all
4832          * the calling paths, and returning zero seems
4833          * safe for them anyway.
4834          */
4835         if (period == 0)
4836                 return 0;
4837
4838         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4839 }
4840
4841 /*
4842  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4843  *
4844  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4845  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4846  * on the runqueue and wakes it.
4847  */
4848 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4849 {
4850         struct rq_flags rf;
4851         struct rq *rq;
4852
4853         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4854         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4855 #ifdef CONFIG_SMP
4856         /*
4857          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4858          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4859          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4860          *
4861          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4862          * as we're not fully set-up yet.
4863          */
4864         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4865         rseq_migrate(p);
4866         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4867 #endif
4868         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4869         update_rq_clock(rq);
4870         post_init_entity_util_avg(p);
4871
4872         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4873         trace_sched_wakeup_new(p);
4874         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4875 #ifdef CONFIG_SMP
4876         if (p->sched_class->task_woken) {
4877                 /*
4878                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4879                  * drop it.
4880                  */
4881                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4882                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4883                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4884         }
4885 #endif
4886         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4887 }
4888
4889 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4890
4891 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4892
4893 void preempt_notifier_inc(void)
4894 {
4895         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4896 }
4897 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4898
4899 void preempt_notifier_dec(void)
4900 {
4901         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4902 }
4903 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4904
4905 /**
4906  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4907  * @notifier: notifier struct to register
4908  */
4909 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4910 {
4911         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4912                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4913
4914         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4915 }
4916 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4917
4918 /**
4919  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4920  * @notifier: notifier struct to unregister
4921  *
4922  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4923  */
4924 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4925 {
4926         hlist_del(&notifier->link);
4927 }
4928 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4929
4930 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4931 {
4932         struct preempt_notifier *notifier;
4933
4934         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4935                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4936 }
4937
4938 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4939 {
4940         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4941                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4942 }
4943
4944 static void
4945 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4946                                    struct task_struct *next)
4947 {
4948         struct preempt_notifier *notifier;
4949
4950         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4951                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4952 }
4953
4954 static __always_inline void
4955 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4956                                  struct task_struct *next)
4957 {
4958         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4959                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4960 }
4961
4962 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4963
4964 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4965 {
4966 }
4967
4968 static inline void
4969 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4970                                  struct task_struct *next)
4971 {
4972 }
4973
4974 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4975
4976 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4977 {
4978 #ifdef CONFIG_SMP
4979         /*
4980          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4981          * such that any running task will have this set.
4982          *
4983          * See the smp_load_acquire(&p->on_cpu) case in ttwu() and
4984          * its ordering comment.
4985          */
4986         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4987 #endif
4988 }
4989
4990 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4991 {
4992 #ifdef CONFIG_SMP
4993         /*
4994          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4995          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4996          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4997          * finished.
4998          *
4999          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
5000          * happen before this.
5001          *
5002          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
5003          */
5004         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
5005 #endif
5006 }
5007
5008 #ifdef CONFIG_SMP
5009
5010 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5011 {
5012         void (*func)(struct rq *rq);
5013         struct balance_callback *next;
5014
5015         lockdep_assert_rq_held(rq);
5016
5017         while (head) {
5018                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
5019                 next = head->next;
5020                 head->next = NULL;
5021                 head = next;
5022
5023                 func(rq);
5024         }
5025 }
5026
5027 static void balance_push(struct rq *rq);
5028
5029 /*
5030  * balance_push_callback is a right abuse of the callback interface and plays
5031  * by significantly different rules.
5032  *
5033  * Where the normal balance_callback's purpose is to be ran in the same context
5034  * that queued it (only later, when it's safe to drop rq->lock again),
5035  * balance_push_callback is specifically targeted at __schedule().
5036  *
5037  * This abuse is tolerated because it places all the unlikely/odd cases behind
5038  * a single test, namely: rq->balance_callback == NULL.
5039  */
5040 struct balance_callback balance_push_callback = {
5041         .next = NULL,
5042         .func = balance_push,
5043 };
5044
5045 static inline struct balance_callback *
5046 __splice_balance_callbacks(struct rq *rq, bool split)
5047 {
5048         struct balance_callback *head = rq->balance_callback;
5049
5050         if (likely(!head))
5051                 return NULL;
5052
5053         lockdep_assert_rq_held(rq);
5054         /*
5055          * Must not take balance_push_callback off the list when
5056          * splice_balance_callbacks() and balance_callbacks() are not
5057          * in the same rq->lock section.
5058          *
5059          * In that case it would be possible for __schedule() to interleave
5060          * and observe the list empty.
5061          */
5062         if (split && head == &balance_push_callback)
5063                 head = NULL;
5064         else
5065                 rq->balance_callback = NULL;
5066
5067         return head;
5068 }
5069
5070 static inline struct balance_callback *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
5071 {
5072         return __splice_balance_callbacks(rq, true);
5073 }
5074
5075 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
5076 {
5077         do_balance_callbacks(rq, __splice_balance_callbacks(rq, false));
5078 }
5079
5080 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5081 {
5082         unsigned long flags;
5083
5084         if (unlikely(head)) {
5085                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
5086                 do_balance_callbacks(rq, head);
5087                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
5088         }
5089 }
5090
5091 #else
5092
5093 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
5094 {
5095 }
5096
5097 static inline struct balance_callback *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
5098 {
5099         return NULL;
5100 }
5101
5102 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5103 {
5104 }
5105
5106 #endif
5107
5108 static inline void
5109 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5110 {
5111         /*
5112          * Since the runqueue lock will be released by the next
5113          * task (which is an invalid locking op but in the case
5114          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
5115          * do an early lockdep release here:
5116          */
5117         rq_unpin_lock(rq, rf);
5118         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
5119 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
5120         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
5121         rq_lockp(rq)->owner = next;
5122 #endif
5123 }
5124
5125 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
5126 {
5127         /*
5128          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
5129          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
5130          * prev into current:
5131          */
5132         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
5133         __balance_callbacks(rq);
5134         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
5135 }
5136
5137 /*
5138  * NOP if the arch has not defined these:
5139  */
5140
5141 #ifndef prepare_arch_switch
5142 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
5143 #endif
5144
5145 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
5146 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
5147 #endif
5148
5149 static inline void kmap_local_sched_out(void)
5150 {
5151 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
5152         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
5153                 __kmap_local_sched_out();
5154 #endif
5155 }
5156
5157 static inline void kmap_local_sched_in(void)
5158 {
5159 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
5160         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
5161                 __kmap_local_sched_in();
5162 #endif
5163 }
5164
5165 /**
5166  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
5167  * @rq: the runqueue preparing to switch
5168  * @prev: the current task that is being switched out
5169  * @next: the task we are going to switch to.
5170  *
5171  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
5172  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
5173  * switch.
5174  *
5175  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
5176  * hooks.
5177  */
5178 static inline void
5179 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5180                     struct task_struct *next)
5181 {
5182         kcov_prepare_switch(prev);
5183         sched_info_switch(rq, prev, next);
5184         perf_event_task_sched_out(prev, next);
5185         rseq_preempt(prev);
5186         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
5187         kmap_local_sched_out();
5188         prepare_task(next);
5189         prepare_arch_switch(next);
5190 }
5191
5192 /**
5193  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
5194  * @prev: the thread we just switched away from.
5195  *
5196  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
5197  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
5198  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
5199  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
5200  *
5201  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
5202  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
5203  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
5204  * details.)
5205  *
5206  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
5207  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
5208  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
5209  * because prev may have moved to another CPU.
5210  */
5211 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
5212         __releases(rq->lock)
5213 {
5214         struct rq *rq = this_rq();
5215         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
5216         unsigned int prev_state;
5217
5218         /*
5219          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
5220          * because it left us after:
5221          *
5222          *      schedule()
5223          *        preempt_disable();                    // 1
5224          *        __schedule()
5225          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
5226          *
5227          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
5228          */
5229         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
5230                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
5231                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
5232                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
5233
5234         rq->prev_mm = NULL;
5235
5236         /*
5237          * A task struct has one reference for the use as "current".
5238          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
5239          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
5240          * the scheduled task must drop that reference.
5241          *
5242          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
5243          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
5244          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
5245          * transition, resulting in a double drop.
5246          */
5247         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
5248         vtime_task_switch(prev);
5249         perf_event_task_sched_in(prev, current);
5250         finish_task(prev);
5251         tick_nohz_task_switch();
5252         finish_lock_switch(rq);
5253         finish_arch_post_lock_switch();
5254         kcov_finish_switch(current);
5255         /*
5256          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
5257          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
5258          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
5259          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
5260          * disabled either.
5261          */
5262         kmap_local_sched_in();
5263
5264         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
5265         /*
5266          * When switching through a kernel thread, the loop in
5267          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
5268          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
5269          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
5270          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
5271          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
5272          *
5273          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
5274          *   provided by mmdrop_lazy_tlb(),
5275          * - a sync_core for SYNC_CORE.
5276          */
5277         if (mm) {
5278                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
5279                 mmdrop_lazy_tlb_sched(mm);
5280         }
5281
5282         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
5283                 if (prev->sched_class->task_dead)
5284                         prev->sched_class->task_dead(prev);
5285
5286                 /* Task is done with its stack. */
5287                 put_task_stack(prev);
5288
5289                 put_task_struct_rcu_user(prev);
5290         }
5291
5292         return rq;
5293 }
5294
5295 /**
5296  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
5297  * @prev: the thread we just switched away from.
5298  */
5299 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
5300         __releases(rq->lock)
5301 {
5302         /*
5303          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
5304          * finish_task_switch() for details.
5305          *
5306          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
5307          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
5308          * PREEMPT_COUNT kernels).
5309          */
5310
5311         finish_task_switch(prev);
5312         preempt_enable();
5313
5314         if (current->set_child_tid)
5315                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
5316
5317         calculate_sigpending();
5318 }
5319
5320 /*
5321  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
5322  */
5323 static __always_inline struct rq *
5324 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5325                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5326 {
5327         prepare_task_switch(rq, prev, next);
5328
5329         /*
5330          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
5331          * combine the page table reload and the switch backend into
5332          * one hypercall.
5333          */
5334         arch_start_context_switch(prev);
5335
5336         /*
5337          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
5338          *   user -> kernel   lazy + mmgrab_lazy_tlb() active
5339          *
5340          * kernel ->   user   switch + mmdrop_lazy_tlb() active
5341          *   user ->   user   switch
5342          *
5343          * switch_mm_cid() needs to be updated if the barriers provided
5344          * by context_switch() are modified.
5345          */
5346         if (!next->mm) {                                // to kernel
5347                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
5348
5349                 next->active_mm = prev->active_mm;
5350                 if (prev->mm)                           // from user
5351                         mmgrab_lazy_tlb(prev->active_mm);
5352                 else
5353                         prev->active_mm = NULL;
5354         } else {                                        // to user
5355                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
5356                 /*
5357                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
5358                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
5359                  *
5360                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
5361                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
5362                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
5363                  */
5364                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
5365                 lru_gen_use_mm(next->mm);
5366
5367                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
5368                         /* will mmdrop_lazy_tlb() in finish_task_switch(). */
5369                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
5370                         prev->active_mm = NULL;
5371                 }
5372         }
5373
5374         /* switch_mm_cid() requires the memory barriers above. */
5375         switch_mm_cid(rq, prev, next);
5376
5377         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5378
5379         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
5380
5381         /* Here we just switch the register state and the stack. */
5382         switch_to(prev, next, prev);
5383         barrier();
5384
5385         return finish_task_switch(prev);
5386 }
5387
5388 /*
5389  * nr_running and nr_context_switches:
5390  *
5391  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
5392  * threads, total number of context switches performed since bootup.
5393  */
5394 unsigned int nr_running(void)
5395 {
5396         unsigned int i, sum = 0;
5397
5398         for_each_online_cpu(i)
5399                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5400
5401         return sum;
5402 }
5403
5404 /*
5405  * Check if only the current task is running on the CPU.
5406  *
5407  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5408  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5409  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5410  *
5411  * - from a non-preemptible section (of course)
5412  *
5413  * - from a thread that is bound to a single CPU
5414  *
5415  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5416  */
5417 bool single_task_running(void)
5418 {
5419         return raw_rq()->nr_running == 1;
5420 }
5421 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5422
5423 unsigned long long nr_context_switches_cpu(int cpu)
5424 {
5425         return cpu_rq(cpu)->nr_switches;
5426 }
5427
5428 unsigned long long nr_context_switches(void)
5429 {
5430         int i;
5431         unsigned long long sum = 0;
5432
5433         for_each_possible_cpu(i)
5434                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5435
5436         return sum;
5437 }
5438
5439 /*
5440  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5441  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5442  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5443  * it does become runnable.
5444  */
5445
5446 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5447 {
5448         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5449 }
5450
5451 /*
5452  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5453  *
5454  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5455  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5456  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5457  *
5458  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5459  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5460  * running and we'd not be idle.
5461  *
5462  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5463  * is broken.
5464  *
5465  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5466  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5467  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5468  * utilising both CPUs.
5469  *
5470  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5471  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5472  *
5473  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5474  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5475  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5476  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5477  *
5478  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5479  */
5480
5481 unsigned int nr_iowait(void)
5482 {
5483         unsigned int i, sum = 0;
5484
5485         for_each_possible_cpu(i)
5486                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5487
5488         return sum;
5489 }
5490
5491 #ifdef CONFIG_SMP
5492
5493 /*
5494  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5495  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5496  */
5497 void sched_exec(void)
5498 {
5499         struct task_struct *p = current;
5500         struct migration_arg arg;
5501         int dest_cpu;
5502
5503         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &p->pi_lock) {
5504                 dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5505                 if (dest_cpu == smp_processor_id())
5506                         return;
5507
5508                 if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5509                         return;
5510
5511                 arg = (struct migration_arg){ p, dest_cpu };
5512         }
5513         stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5514 }
5515
5516 #endif
5517
5518 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5519 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5520
5521 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5522 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5523
5524 /*
5525  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5526  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5527  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5528  * Prefetching this data results in improved performance.
5529  */
5530 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5531 {
5532 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5533         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5534 #else
5535         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5536 #endif
5537         prefetch(curr);
5538         prefetch(&curr->exec_start);
5539 }
5540
5541 /*
5542  * Return accounted runtime for the task.
5543  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5544  * pending runtime that have not been accounted yet.
5545  */
5546 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5547 {
5548         struct rq_flags rf;
5549         struct rq *rq;
5550         u64 ns;
5551
5552 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5553         /*
5554          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5555          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5556          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5557          *
5558          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5559          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5560          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5561          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5562          * been accounted, so we're correct here as well.
5563          */
5564         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5565                 return p->se.sum_exec_runtime;
5566 #endif
5567
5568         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5569         /*
5570          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5571          * project cycles that may never be accounted to this
5572          * thread, breaking clock_gettime().
5573          */
5574         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5575                 prefetch_curr_exec_start(p);
5576                 update_rq_clock(rq);
5577                 p->sched_class->update_curr(rq);
5578         }
5579         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5580         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5581
5582         return ns;
5583 }
5584
5585 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5586 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5587 {
5588         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5589         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5590         static bool warned_once;
5591
5592         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5593                 return 0;
5594
5595         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5596                 return 0;
5597
5598         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5599                 return 0;
5600
5601         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5602                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5603                 rq->ticks_without_resched = 0;
5604                 return 0;
5605         }
5606
5607         rq->ticks_without_resched++;
5608         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5609         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5610                 return 0;
5611
5612         warned_once = true;
5613
5614         return resched_latency;
5615 }
5616
5617 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5618 {
5619         long val;
5620
5621         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5622                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5623                 return 1;
5624         }
5625
5626         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5627         return 1;
5628 }
5629 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5630 #else
5631 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5632 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5633
5634 /*
5635  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5636  * We call it with interrupts disabled.
5637  */
5638 void scheduler_tick(void)
5639 {
5640         int cpu = smp_processor_id();
5641         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5642         struct task_struct *curr = rq->curr;
5643         struct rq_flags rf;
5644         unsigned long thermal_pressure;
5645         u64 resched_latency;
5646
5647         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5648                 arch_scale_freq_tick();
5649
5650         sched_clock_tick();
5651
5652         rq_lock(rq, &rf);
5653
5654         update_rq_clock(rq);
5655         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5656         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5657         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5658         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5659                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5660         calc_global_load_tick(rq);
5661         sched_core_tick(rq);
5662         task_tick_mm_cid(rq, curr);
5663
5664         rq_unlock(rq, &rf);
5665
5666         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5667                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5668
5669         perf_event_task_tick();
5670
5671         if (curr->flags & PF_WQ_WORKER)
5672                 wq_worker_tick(curr);
5673
5674 #ifdef CONFIG_SMP
5675         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5676         trigger_load_balance(rq);
5677 #endif
5678 }
5679
5680 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5681
5682 struct tick_work {
5683         int                     cpu;
5684         atomic_t                state;
5685         struct delayed_work     work;
5686 };
5687 /* Values for ->state, see diagram below. */
5688 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5689 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5690 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5691
5692 /*
5693  * State diagram for ->state:
5694  *
5695  *
5696  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5697  *                    |   ^
5698  *                    |   |
5699  *                    |   | sched_tick_remote()
5700  *                    |   |
5701  *                    |   |
5702  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5703  *                    |   ^
5704  *                    |   |
5705  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5706  *                    |   |
5707  *                    V   |
5708  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5709  *
5710  *
5711  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5712  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5713  */
5714
5715 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5716
5717 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5718 {
5719         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5720         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5721         int cpu = twork->cpu;
5722         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5723         int os;
5724
5725         /*
5726          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5727          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5728          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5729          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5730          * of when exactly it is running.
5731          */
5732         if (tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu)) {
5733                 guard(rq_lock_irq)(rq);
5734                 struct task_struct *curr = rq->curr;
5735
5736                 if (cpu_online(cpu)) {
5737                         update_rq_clock(rq);
5738
5739                         if (!is_idle_task(curr)) {
5740                                 /*
5741                                  * Make sure the next tick runs within a
5742                                  * reasonable amount of time.
5743                                  */
5744                                 u64 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5745                                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5746                         }
5747                         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5748
5749                         calc_load_nohz_remote(rq);
5750                 }
5751         }
5752
5753         /*
5754          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5755          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5756          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5757          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5758          */
5759         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5760         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5761         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5762                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5763 }
5764
5765 static void sched_tick_start(int cpu)
5766 {
5767         int os;
5768         struct tick_work *twork;
5769
5770         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5771                 return;
5772
5773         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5774
5775         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5776         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5777         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5778         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5779                 twork->cpu = cpu;
5780                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5781                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5782         }
5783 }
5784
5785 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5786 static void sched_tick_stop(int cpu)
5787 {
5788         struct tick_work *twork;
5789         int os;
5790
5791         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5792                 return;
5793
5794         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5795
5796         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5797         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5798         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5799         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5800         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5801 }
5802 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5803
5804 int __init sched_tick_offload_init(void)
5805 {
5806         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5807         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5808         return 0;
5809 }
5810
5811 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5812 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5813 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5814 #endif
5815
5816 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5817                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5818 /*
5819  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5820  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5821  */
5822 static inline void preempt_latency_start(int val)
5823 {
5824         if (preempt_count() == val) {
5825                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5826 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5827                 current->preempt_disable_ip = ip;
5828 #endif
5829                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5830         }
5831 }
5832
5833 void preempt_count_add(int val)
5834 {
5835 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5836         /*
5837          * Underflow?
5838          */
5839         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5840                 return;
5841 #endif
5842         __preempt_count_add(val);
5843 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5844         /*
5845          * Spinlock count overflowing soon?
5846          */
5847         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5848                                 PREEMPT_MASK - 10);
5849 #endif
5850         preempt_latency_start(val);
5851 }
5852 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5853 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5854
5855 /*
5856  * If the value passed in equals to the current preempt count
5857  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5858  */
5859 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5860 {
5861         if (preempt_count() == val)
5862                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5863 }
5864
5865 void preempt_count_sub(int val)
5866 {
5867 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5868         /*
5869          * Underflow?
5870          */
5871         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5872                 return;
5873         /*
5874          * Is the spinlock portion underflowing?
5875          */
5876         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5877                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5878                 return;
5879 #endif
5880
5881         preempt_latency_stop(val);
5882         __preempt_count_sub(val);
5883 }
5884 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5885 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5886
5887 #else
5888 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5889 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5890 #endif
5891
5892 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5893 {
5894 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5895         return p->preempt_disable_ip;
5896 #else
5897         return 0;
5898 #endif
5899 }
5900
5901 /*
5902  * Print scheduling while atomic bug:
5903  */
5904 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5905 {
5906         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5907         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5908
5909         if (oops_in_progress)
5910                 return;
5911
5912         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5913                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5914
5915         debug_show_held_locks(prev);
5916         print_modules();
5917         if (irqs_disabled())
5918                 print_irqtrace_events(prev);
5919         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5920             && in_atomic_preempt_off()) {
5921                 pr_err("Preemption disabled at:");
5922                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5923         }
5924         check_panic_on_warn("scheduling while atomic");
5925
5926         dump_stack();
5927         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5928 }
5929
5930 /*
5931  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5932  */
5933 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5934 {
5935 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5936         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5937                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5938
5939         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5940                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5941 #endif
5942
5943 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5944         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5945                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5946                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5947                 dump_stack();
5948                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5949         }
5950 #endif
5951
5952         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5953                 __schedule_bug(prev);
5954                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5955         }
5956         rcu_sleep_check();
5957         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5958
5959         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5960
5961         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5962 }
5963
5964 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5965                                   struct rq_flags *rf)
5966 {
5967 #ifdef CONFIG_SMP
5968         const struct sched_class *class;
5969         /*
5970          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5971          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5972          * state as before we took rq->lock.
5973          *
5974          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5975          * a runnable task of @class priority or higher.
5976          */
5977         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5978                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5979                         break;
5980         }
5981 #endif
5982
5983         put_prev_task(rq, prev);
5984 }
5985
5986 /*
5987  * Pick up the highest-prio task:
5988  */
5989 static inline struct task_struct *
5990 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5991 {
5992         const struct sched_class *class;
5993         struct task_struct *p;
5994
5995         /*
5996          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5997          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5998          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5999          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
6000          */
6001         if (likely(!sched_class_above(prev->sched_class, &fair_sched_class) &&
6002                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
6003
6004                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
6005                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
6006                         goto restart;
6007
6008                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
6009                 if (!p) {
6010                         put_prev_task(rq, prev);
6011                         p = pick_next_task_idle(rq);
6012                 }
6013
6014                 return p;
6015         }
6016
6017 restart:
6018         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
6019
6020         for_each_class(class) {
6021                 p = class->pick_next_task(rq);
6022                 if (p)
6023                         return p;
6024         }
6025
6026         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
6027 }
6028
6029 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
6030 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
6031 {
6032         return (task_rq(t)->idle == t);
6033 }
6034
6035 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
6036 {
6037         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
6038 }
6039
6040 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
6041 {
6042         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
6043                 return true;
6044
6045         return a->core_cookie == b->core_cookie;
6046 }
6047
6048 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
6049 {
6050         const struct sched_class *class;
6051         struct task_struct *p;
6052
6053         for_each_class(class) {
6054                 p = class->pick_task(rq);
6055                 if (p)
6056                         return p;
6057         }
6058
6059         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
6060 }
6061
6062 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
6063
6064 static void queue_core_balance(struct rq *rq);
6065
6066 static struct task_struct *
6067 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6068 {
6069         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
6070         const struct cpumask *smt_mask;
6071         bool fi_before = false;
6072         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
6073         unsigned long cookie;
6074         int i, cpu, occ = 0;
6075         struct rq *rq_i;
6076         bool need_sync;
6077
6078         if (!sched_core_enabled(rq))
6079                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6080
6081         cpu = cpu_of(rq);
6082
6083         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
6084         if (cpu_is_offline(cpu)) {
6085                 /*
6086                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
6087                  * coming online. core_pick would already be migrated to
6088                  * another cpu during offline.
6089                  */
6090                 rq->core_pick = NULL;
6091                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6092         }
6093
6094         /*
6095          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
6096          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
6097          * pick yet, do so now.
6098          *
6099          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
6100          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
6101          * selection. In this case, do a core-wide selection.
6102          */
6103         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
6104             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
6105             rq->core_pick) {
6106                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
6107
6108                 next = rq->core_pick;
6109                 if (next != prev) {
6110                         put_prev_task(rq, prev);
6111                         set_next_task(rq, next);
6112                 }
6113
6114                 rq->core_pick = NULL;
6115                 goto out;
6116         }
6117
6118         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
6119
6120         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6121         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
6122
6123         /* reset state */
6124         rq->core->core_cookie = 0UL;
6125         if (rq->core->core_forceidle_count) {
6126                 if (!core_clock_updated) {
6127                         update_rq_clock(rq->core);
6128                         core_clock_updated = true;
6129                 }
6130                 sched_core_account_forceidle(rq);
6131                 /* reset after accounting force idle */
6132                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
6133                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
6134                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
6135                 need_sync = true;
6136                 fi_before = true;
6137         }
6138
6139         /*
6140          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
6141          *
6142          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
6143          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
6144          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
6145          *
6146          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
6147          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
6148          */
6149         rq->core->core_task_seq++;
6150
6151         /*
6152          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
6153          * and there are no cookied tasks running on siblings.
6154          */
6155         if (!need_sync) {
6156                 next = pick_task(rq);
6157                 if (!next->core_cookie) {
6158                         rq->core_pick = NULL;
6159                         /*
6160                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
6161                          * unconstrained picks as well.
6162                          */
6163                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
6164                         task_vruntime_update(rq, next, false);
6165                         goto out_set_next;
6166                 }
6167         }
6168
6169         /*
6170          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
6171          * amongst them.
6172          *
6173          * Tie-break prio towards the current CPU
6174          */
6175         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
6176                 rq_i = cpu_rq(i);
6177
6178                 /*
6179                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
6180                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
6181                  * the core may also have been updated above.
6182                  */
6183                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
6184                         update_rq_clock(rq_i);
6185
6186                 p = rq_i->core_pick = pick_task(rq_i);
6187                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
6188                         max = p;
6189         }
6190
6191         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
6192
6193         /*
6194          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
6195          * force idle.
6196          */
6197         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6198                 rq_i = cpu_rq(i);
6199                 p = rq_i->core_pick;
6200
6201                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
6202                         p = NULL;
6203                         if (cookie)
6204                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
6205                         if (!p)
6206                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
6207                 }
6208
6209                 rq_i->core_pick = p;
6210
6211                 if (p == rq_i->idle) {
6212                         if (rq_i->nr_running) {
6213                                 rq->core->core_forceidle_count++;
6214                                 if (!fi_before)
6215                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
6216                         }
6217                 } else {
6218                         occ++;
6219                 }
6220         }
6221
6222         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
6223                 rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
6224                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
6225         }
6226
6227         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
6228         next = rq->core_pick;
6229         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
6230
6231         /* Something should have been selected for current CPU */
6232         WARN_ON_ONCE(!next);
6233
6234         /*
6235          * Reschedule siblings
6236          *
6237          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
6238          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
6239          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
6240          * non-matching user state.
6241          */
6242         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6243                 rq_i = cpu_rq(i);
6244
6245                 /*
6246                  * An online sibling might have gone offline before a task
6247                  * could be picked for it, or it might be offline but later
6248                  * happen to come online, but its too late and nothing was
6249                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
6250                  * so ignore it.
6251                  */
6252                 if (!rq_i->core_pick)
6253                         continue;
6254
6255                 /*
6256                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
6257                  * fi_before     fi      update?
6258                  *  0            0       1
6259                  *  0            1       1
6260                  *  1            0       1
6261                  *  1            1       0
6262                  */
6263                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
6264                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
6265
6266                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
6267
6268                 if (i == cpu) {
6269                         rq_i->core_pick = NULL;
6270                         continue;
6271                 }
6272
6273                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
6274                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
6275
6276                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
6277                         rq_i->core_pick = NULL;
6278                         continue;
6279                 }
6280
6281                 resched_curr(rq_i);
6282         }
6283
6284 out_set_next:
6285         set_next_task(rq, next);
6286 out:
6287         if (rq->core->core_forceidle_count && next == rq->idle)
6288                 queue_core_balance(rq);
6289
6290         return next;
6291 }
6292
6293 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
6294 {
6295         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
6296         struct task_struct *p;
6297         unsigned long cookie;
6298         bool success = false;
6299
6300         guard(irq)();
6301         guard(double_rq_lock)(dst, src);
6302
6303         cookie = dst->core->core_cookie;
6304         if (!cookie)
6305                 return false;
6306
6307         if (dst->curr != dst->idle)
6308                 return false;
6309
6310         p = sched_core_find(src, cookie);
6311         if (!p)
6312                 return false;
6313
6314         do {
6315                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
6316                         goto next;
6317
6318                 if (!is_cpu_allowed(p, this))
6319                         goto next;
6320
6321                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
6322                         goto next;
6323                 /*
6324                  * sched_core_find() and sched_core_next() will ensure
6325                  * that task @p is not throttled now, we also need to
6326                  * check whether the runqueue of the destination CPU is
6327                  * being throttled.
6328                  */
6329                 if (sched_task_is_throttled(p, this))
6330                         goto next;
6331
6332                 deactivate_task(src, p, 0);
6333                 set_task_cpu(p, this);
6334                 activate_task(dst, p, 0);
6335
6336                 resched_curr(dst);
6337
6338                 success = true;
6339                 break;
6340
6341 next:
6342                 p = sched_core_next(p, cookie);
6343         } while (p);
6344
6345         return success;
6346 }
6347
6348 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
6349 {
6350         int i;
6351
6352         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu + 1) {
6353                 if (i == cpu)
6354                         continue;
6355
6356                 if (need_resched())
6357                         break;
6358
6359                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
6360                         return true;
6361         }
6362
6363         return false;
6364 }
6365
6366 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
6367 {
6368         struct sched_domain *sd;
6369         int cpu = cpu_of(rq);
6370
6371         preempt_disable();
6372         rcu_read_lock();
6373         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6374         for_each_domain(cpu, sd) {
6375                 if (need_resched())
6376                         break;
6377
6378                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
6379                         break;
6380         }
6381         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
6382         rcu_read_unlock();
6383         preempt_enable();
6384 }
6385
6386 static DEFINE_PER_CPU(struct balance_callback, core_balance_head);
6387
6388 static void queue_core_balance(struct rq *rq)
6389 {
6390         if (!sched_core_enabled(rq))
6391                 return;
6392
6393         if (!rq->core->core_cookie)
6394                 return;
6395
6396         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
6397                 return;
6398
6399         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
6400 }
6401
6402 DEFINE_LOCK_GUARD_1(core_lock, int,
6403                     sched_core_lock(*_T->lock, &_T->flags),
6404                     sched_core_unlock(*_T->lock, &_T->flags),
6405                     unsigned long flags)
6406
6407 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
6408 {
6409         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6410         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6411         int t;
6412
6413         guard(core_lock)(&cpu);
6414
6415         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6416
6417         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6418         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6419                 return;
6420
6421         /* find the leader */
6422         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6423                 if (t == cpu)
6424                         continue;
6425                 rq = cpu_rq(t);
6426                 if (rq->core == rq) {
6427                         core_rq = rq;
6428                         break;
6429                 }
6430         }
6431
6432         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6433                 return;
6434
6435         /* install and validate core_rq */
6436         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6437                 rq = cpu_rq(t);
6438
6439                 if (t == cpu)
6440                         rq->core = core_rq;
6441
6442                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6443         }
6444 }
6445
6446 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6447 {
6448         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6449         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6450         int t;
6451
6452         guard(core_lock)(&cpu);
6453
6454         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6455         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6456                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6457                 return;
6458         }
6459
6460         /* if we're not the leader, nothing to do */
6461         if (rq->core != rq)
6462                 return;
6463
6464         /* find a new leader */
6465         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6466                 if (t == cpu)
6467                         continue;
6468                 core_rq = cpu_rq(t);
6469                 break;
6470         }
6471
6472         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6473                 return;
6474
6475         /* copy the shared state to the new leader */
6476         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6477         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6478         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6479         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6480         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6481         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6482
6483         /*
6484          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6485          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6486          * have a cookie.
6487          */
6488         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6489
6490         /* install new leader */
6491         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6492                 rq = cpu_rq(t);
6493                 rq->core = core_rq;
6494         }
6495 }
6496
6497 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6498 {
6499         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6500
6501         if (rq->core != rq)
6502                 rq->core = rq;
6503 }
6504
6505 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6506
6507 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6508 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6509 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6510
6511 static struct task_struct *
6512 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6513 {
6514         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6515 }
6516
6517 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6518
6519 /*
6520  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6521  *
6522  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6523  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6524  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6525  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6526  */
6527 #define SM_NONE                 0x0
6528 #define SM_PREEMPT              0x1
6529 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6530
6531 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6532 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6533 #else
6534 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6535 #endif
6536
6537 /*
6538  * __schedule() is the main scheduler function.
6539  *
6540  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6541  *
6542  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6543  *
6544  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6545  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6546  *
6547  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6548  *      interrupt handler scheduler_tick().
6549  *
6550  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6551  *      task to the run-queue and that's it.
6552  *
6553  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6554  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6555  *      called on the nearest possible occasion:
6556  *
6557  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6558  *
6559  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6560  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6561  *           spin_unlock()!)
6562  *
6563  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6564  *           preemptible context
6565  *
6566  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6567  *         then at the next:
6568  *
6569  *          - cond_resched() call
6570  *          - explicit schedule() call
6571  *          - return from syscall or exception to user-space
6572  *          - return from interrupt-handler to user-space
6573  *
6574  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6575  */
6576 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6577 {
6578         struct task_struct *prev, *next;
6579         unsigned long *switch_count;
6580         unsigned long prev_state;
6581         struct rq_flags rf;
6582         struct rq *rq;
6583         int cpu;
6584
6585         cpu = smp_processor_id();
6586         rq = cpu_rq(cpu);
6587         prev = rq->curr;
6588
6589         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6590
6591         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6592                 hrtick_clear(rq);
6593
6594         local_irq_disable();
6595         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6596
6597         /*
6598          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6599          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6600          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6601          *
6602          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6603          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6604          *                                        wake_up_state(p, state)
6605          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6606          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6607          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6608          *
6609          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6610          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
6611          */
6612         rq_lock(rq, &rf);
6613         smp_mb__after_spinlock();
6614
6615         /* Promote REQ to ACT */
6616         rq->clock_update_flags <<= 1;
6617         update_rq_clock(rq);
6618
6619         switch_count = &prev->nivcsw;
6620
6621         /*
6622          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6623          * that we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6624          */
6625         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6626         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6627                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6628                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6629                 } else {
6630                         prev->sched_contributes_to_load =
6631                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6632                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6633                                 !(prev_state & TASK_FROZEN);
6634
6635                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6636                                 rq->nr_uninterruptible++;
6637
6638                         /*
6639                          * __schedule()                 ttwu()
6640                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6641                          *   if (prev_state)                goto out;
6642                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6643                          *                                p->state = TASK_WAKING
6644                          *
6645                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6646                          *
6647                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6648                          */
6649                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6650
6651                         if (prev->in_iowait) {
6652                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6653                                 delayacct_blkio_start();
6654                         }
6655                 }
6656                 switch_count = &prev->nvcsw;
6657         }
6658
6659         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6660         clear_tsk_need_resched(prev);
6661         clear_preempt_need_resched();
6662 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6663         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6664 #endif
6665
6666         if (likely(prev != next)) {
6667                 rq->nr_switches++;
6668                 /*
6669                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6670                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6671                  */
6672                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6673                 /*
6674                  * The membarrier system call requires each architecture
6675                  * to have a full memory barrier after updating
6676                  * rq->curr, before returning to user-space.
6677                  *
6678                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6679                  * various architectures:
6680                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
6681                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
6682                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6683                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6684                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6685                  *   is a RELEASE barrier),
6686                  */
6687                 ++*switch_count;
6688
6689                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6690                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6691
6692                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next, prev_state);
6693
6694                 /* Also unlocks the rq: */
6695                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6696         } else {
6697                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
6698
6699                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6700                 __balance_callbacks(rq);
6701                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6702         }
6703 }
6704
6705 void __noreturn do_task_dead(void)
6706 {
6707         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6708         set_special_state(TASK_DEAD);
6709
6710         /* Tell freezer to ignore us: */
6711         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6712
6713         __schedule(SM_NONE);
6714         BUG();
6715
6716         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6717         for (;;)
6718                 cpu_relax();
6719 }
6720
6721 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6722 {
6723         unsigned int task_flags;
6724
6725         if (task_is_running(tsk))
6726                 return;
6727
6728         task_flags = tsk->flags;
6729         /*
6730          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6731          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6732          */
6733         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6734                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6735                         wq_worker_sleeping(tsk);
6736                 else
6737                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
6738         }
6739
6740         /*
6741          * spinlock and rwlock must not flush block requests.  This will
6742          * deadlock if the callback attempts to acquire a lock which is
6743          * already acquired.
6744          */
6745         SCHED_WARN_ON(current->__state & TASK_RTLOCK_WAIT);
6746
6747         /*
6748          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6749          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6750          */
6751         blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6752 }
6753
6754 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6755 {
6756         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6757                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6758                         wq_worker_running(tsk);
6759                 else
6760                         io_wq_worker_running(tsk);
6761         }
6762 }
6763
6764 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6765 {
6766         struct task_struct *tsk = current;
6767
6768         sched_submit_work(tsk);
6769         do {
6770                 preempt_disable();
6771                 __schedule(SM_NONE);
6772                 sched_preempt_enable_no_resched();
6773         } while (need_resched());
6774         sched_update_worker(tsk);
6775 }
6776 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6777
6778 /*
6779  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6780  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6781  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6782  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6783  * (schedule out non-voluntarily).
6784  *
6785  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6786  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6787  */
6788 void __sched schedule_idle(void)
6789 {
6790         /*
6791          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6792          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6793          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6794          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6795          * TASK_RUNNING state.
6796          */
6797         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6798         do {
6799                 __schedule(SM_NONE);
6800         } while (need_resched());
6801 }
6802
6803 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING_USER) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_USER_OFFSTACK)
6804 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6805 {
6806         /*
6807          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6808          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6809          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6810          * we find a better solution.
6811          *
6812          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6813          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6814          * too frequently to make sense yet.
6815          */
6816         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6817         schedule();
6818         exception_exit(prev_state);
6819 }
6820 #endif
6821
6822 /**
6823  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6824  *
6825  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6826  */
6827 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6828 {
6829         sched_preempt_enable_no_resched();
6830         schedule();
6831         preempt_disable();
6832 }
6833
6834 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6835 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6836 {
6837         do {
6838                 preempt_disable();
6839                 __schedule(SM_RTLOCK_WAIT);
6840                 sched_preempt_enable_no_resched();
6841         } while (need_resched());
6842 }
6843 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6844 #endif
6845
6846 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6847 {
6848         do {
6849                 /*
6850                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6851                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6852                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6853                  * by the function tracer will call this function again and
6854                  * cause infinite recursion.
6855                  *
6856                  * Preemption must be disabled here before the function
6857                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6858                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6859                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6860                  * which can also be traced by the function tracer.
6861                  */
6862                 preempt_disable_notrace();
6863                 preempt_latency_start(1);
6864                 __schedule(SM_PREEMPT);
6865                 preempt_latency_stop(1);
6866                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6867
6868                 /*
6869                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6870                  * between schedule and now.
6871                  */
6872         } while (need_resched());
6873 }
6874
6875 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6876 /*
6877  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6878  * off of preempt_enable.
6879  */
6880 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6881 {
6882         /*
6883          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6884          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6885          */
6886         if (likely(!preemptible()))
6887                 return;
6888         preempt_schedule_common();
6889 }
6890 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6891 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6892
6893 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6894 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6895 #ifndef preempt_schedule_dynamic_enabled
6896 #define preempt_schedule_dynamic_enabled        preempt_schedule
6897 #define preempt_schedule_dynamic_disabled       NULL
6898 #endif
6899 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, preempt_schedule_dynamic_enabled);
6900 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6901 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6902 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule);
6903 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule(void)
6904 {
6905         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule))
6906                 return;
6907         preempt_schedule();
6908 }
6909 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6910 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6911 #endif
6912 #endif
6913
6914 /**
6915  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6916  *
6917  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6918  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6919  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6920  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6921  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6922  * to be called when the system is still in usermode.
6923  *
6924  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6925  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6926  * calling the scheduler.
6927  */
6928 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6929 {
6930         enum ctx_state prev_ctx;
6931
6932         if (likely(!preemptible()))
6933                 return;
6934
6935         do {
6936                 /*
6937                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6938                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6939                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6940                  * by the function tracer will call this function again and
6941                  * cause infinite recursion.
6942                  *
6943                  * Preemption must be disabled here before the function
6944                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6945                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6946                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6947                  * which can also be traced by the function tracer.
6948                  */
6949                 preempt_disable_notrace();
6950                 preempt_latency_start(1);
6951                 /*
6952                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6953                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6954                  * an infinite recursion.
6955                  */
6956                 prev_ctx = exception_enter();
6957                 __schedule(SM_PREEMPT);
6958                 exception_exit(prev_ctx);
6959
6960                 preempt_latency_stop(1);
6961                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6962         } while (need_resched());
6963 }
6964 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6965
6966 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6967 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6968 #ifndef preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled
6969 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled        preempt_schedule_notrace
6970 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_disabled       NULL
6971 #endif
6972 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled);
6973 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6974 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6975 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule_notrace);
6976 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule_notrace(void)
6977 {
6978         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule_notrace))
6979                 return;
6980         preempt_schedule_notrace();
6981 }
6982 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6983 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6984 #endif
6985 #endif
6986
6987 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6988
6989 /*
6990  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6991  * off of irq context.
6992  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6993  * protect us against recursive calling from irq.
6994  */
6995 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6996 {
6997         enum ctx_state prev_state;
6998
6999         /* Catch callers which need to be fixed */
7000         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
7001
7002         prev_state = exception_enter();
7003
7004         do {
7005                 preempt_disable();
7006                 local_irq_enable();
7007                 __schedule(SM_PREEMPT);
7008                 local_irq_disable();
7009                 sched_preempt_enable_no_resched();
7010         } while (need_resched());
7011
7012         exception_exit(prev_state);
7013 }
7014
7015 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
7016                           void *key)
7017 {
7018         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~(WF_SYNC|WF_CURRENT_CPU));
7019         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
7020 }
7021 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
7022
7023 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
7024 {
7025         if (dl_prio(prio))
7026                 p->sched_class = &dl_sched_class;
7027         else if (rt_prio(prio))
7028                 p->sched_class = &rt_sched_class;
7029         else
7030                 p->sched_class = &fair_sched_class;
7031
7032         p->prio = prio;
7033 }
7034
7035 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7036
7037 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
7038 {
7039         if (pi_task)
7040                 prio = min(prio, pi_task->prio);
7041
7042         return prio;
7043 }
7044
7045 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
7046 {
7047         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
7048
7049         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
7050 }
7051
7052 /*
7053  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
7054  * @p: task to boost
7055  * @pi_task: donor task
7056  *
7057  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
7058  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
7059  *
7060  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
7061  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
7062  */
7063 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
7064 {
7065         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
7066                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7067         const struct sched_class *prev_class;
7068         struct rq_flags rf;
7069         struct rq *rq;
7070
7071         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
7072         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
7073
7074         /*
7075          * If nothing changed; bail early.
7076          */
7077         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
7078                 return;
7079
7080         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
7081         update_rq_clock(rq);
7082         /*
7083          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
7084          * either lock.
7085          *
7086          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
7087          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
7088          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
7089          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
7090          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
7091          */
7092         p->pi_top_task = pi_task;
7093
7094         /*
7095          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
7096          */
7097         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
7098                 goto out_unlock;
7099
7100         /*
7101          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
7102          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
7103          *
7104          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
7105          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
7106          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
7107          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
7108          * with interrupts disabled and will complete the lock
7109          * protected section without being interrupted. So there is no
7110          * real need to boost.
7111          */
7112         if (unlikely(p == rq->idle)) {
7113                 WARN_ON(p != rq->curr);
7114                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
7115                 goto out_unlock;
7116         }
7117
7118         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
7119         oldprio = p->prio;
7120
7121         if (oldprio == prio)
7122                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
7123
7124         prev_class = p->sched_class;
7125         queued = task_on_rq_queued(p);
7126         running = task_current(rq, p);
7127         if (queued)
7128                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
7129         if (running)
7130                 put_prev_task(rq, p);
7131
7132         /*
7133          * Boosting condition are:
7134          * 1. -rt task is running and holds mutex A
7135          *      --> -dl task blocks on mutex A
7136          *
7137          * 2. -dl task is running and holds mutex A
7138          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
7139          *          running task
7140          */
7141         if (dl_prio(prio)) {
7142                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
7143                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
7144                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
7145                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
7146                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
7147                 } else {
7148                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7149                 }
7150         } else if (rt_prio(prio)) {
7151                 if (dl_prio(oldprio))
7152                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7153                 if (oldprio < prio)
7154                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
7155         } else {
7156                 if (dl_prio(oldprio))
7157                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7158                 if (rt_prio(oldprio))
7159                         p->rt.timeout = 0;
7160         }
7161
7162         __setscheduler_prio(p, prio);
7163
7164         if (queued)
7165                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
7166         if (running)
7167                 set_next_task(rq, p);
7168
7169         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7170 out_unlock:
7171         /* Avoid rq from going away on us: */
7172         preempt_disable();
7173
7174         rq_unpin_lock(rq, &rf);
7175         __balance_callbacks(rq);
7176         raw_spin_rq_unlock(rq);
7177
7178         preempt_enable();
7179 }
7180 #else
7181 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
7182 {
7183         return prio;
7184 }
7185 #endif
7186
7187 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
7188 {
7189         bool queued, running;
7190         int old_prio;
7191         struct rq_flags rf;
7192         struct rq *rq;
7193
7194         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
7195                 return;
7196         /*
7197          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
7198          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
7199          */
7200         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7201         update_rq_clock(rq);
7202
7203         /*
7204          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
7205          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
7206          * it won't have any effect on scheduling until the task is
7207          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
7208          */
7209         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
7210                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7211                 goto out_unlock;
7212         }
7213         queued = task_on_rq_queued(p);
7214         running = task_current(rq, p);
7215         if (queued)
7216                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
7217         if (running)
7218                 put_prev_task(rq, p);
7219
7220         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7221         set_load_weight(p, true);
7222         old_prio = p->prio;
7223         p->prio = effective_prio(p);
7224
7225         if (queued)
7226                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7227         if (running)
7228                 set_next_task(rq, p);
7229
7230         /*
7231          * If the task increased its priority or is running and
7232          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
7233          */
7234         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
7235
7236 out_unlock:
7237         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7238 }
7239 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
7240
7241 /*
7242  * is_nice_reduction - check if nice value is an actual reduction
7243  *
7244  * Similar to can_nice() but does not perform a capability check.
7245  *
7246  * @p: task
7247  * @nice: nice value
7248  */
7249 static bool is_nice_reduction(const struct task_struct *p, const int nice)
7250 {
7251         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
7252         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
7253
7254         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE));
7255 }
7256
7257 /*
7258  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
7259  * @p: task
7260  * @nice: nice value
7261  */
7262 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
7263 {
7264         return is_nice_reduction(p, nice) || capable(CAP_SYS_NICE);
7265 }
7266
7267 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
7268
7269 /*
7270  * sys_nice - change the priority of the current process.
7271  * @increment: priority increment
7272  *
7273  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
7274  * does similar things.
7275  */
7276 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
7277 {
7278         long nice, retval;
7279
7280         /*
7281          * Setpriority might change our priority at the same moment.
7282          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
7283          * and we have a single winner.
7284          */
7285         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
7286         nice = task_nice(current) + increment;
7287
7288         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7289         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
7290                 return -EPERM;
7291
7292         retval = security_task_setnice(current, nice);
7293         if (retval)
7294                 return retval;
7295
7296         set_user_nice(current, nice);
7297         return 0;
7298 }
7299
7300 #endif
7301
7302 /**
7303  * task_prio - return the priority value of a given task.
7304  * @p: the task in question.
7305  *
7306  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
7307  *
7308  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7309  *
7310  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7311  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7312  * deadline                     -101             -1           0
7313  */
7314 int task_prio(const struct task_struct *p)
7315 {
7316         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7317 }
7318
7319 /**
7320  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7321  * @cpu: the processor in question.
7322  *
7323  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7324  */
7325 int idle_cpu(int cpu)
7326 {
7327         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7328
7329         if (rq->curr != rq->idle)
7330                 return 0;
7331
7332         if (rq->nr_running)
7333                 return 0;
7334
7335 #ifdef CONFIG_SMP
7336         if (rq->ttwu_pending)
7337                 return 0;
7338 #endif
7339
7340         return 1;
7341 }
7342
7343 /**
7344  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7345  * @cpu: the CPU in question.
7346  *
7347  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7348  */
7349 int available_idle_cpu(int cpu)
7350 {
7351         if (!idle_cpu(cpu))
7352                 return 0;
7353
7354         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7355                 return 0;
7356
7357         return 1;
7358 }
7359
7360 /**
7361  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7362  * @cpu: the processor in question.
7363  *
7364  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7365  */
7366 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7367 {
7368         return cpu_rq(cpu)->idle;
7369 }
7370
7371 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
7372 int sched_core_idle_cpu(int cpu)
7373 {
7374         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7375
7376         if (sched_core_enabled(rq) && rq->curr == rq->idle)
7377                 return 1;
7378
7379         return idle_cpu(cpu);
7380 }
7381
7382 #endif
7383
7384 #ifdef CONFIG_SMP
7385 /*
7386  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7387  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7388  *
7389  * The scheduler tracks the following metrics:
7390  *
7391  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7392  *   cpu_bw_dl()
7393  *
7394  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7395  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7396  *
7397  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7398  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7399  * in the irq utilization.
7400  *
7401  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7402  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7403  * required to meet deadlines.
7404  */
7405 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7406                                  enum cpu_util_type type,
7407                                  struct task_struct *p)
7408 {
7409         unsigned long dl_util, util, irq, max;
7410         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7411
7412         max = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
7413
7414         if (!uclamp_is_used() &&
7415             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
7416                 return max;
7417         }
7418
7419         /*
7420          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7421          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7422          * update_irq_load_avg().
7423          */
7424         irq = cpu_util_irq(rq);
7425         if (unlikely(irq >= max))
7426                 return max;
7427
7428         /*
7429          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7430          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7431          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7432          * to obtain the CPU's actual utilization.
7433          *
7434          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
7435          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
7436          * tasks.
7437          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
7438          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
7439          */
7440         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7441         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7442                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
7443
7444         dl_util = cpu_util_dl(rq);
7445
7446         /*
7447          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
7448          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
7449          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
7450          * that we select f_max when there is no idle time.
7451          *
7452          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
7453          * saturation when we should -- something for later.
7454          */
7455         if (util + dl_util >= max)
7456                 return max;
7457
7458         /*
7459          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
7460          * include util_dl and ignore dl_bw.
7461          */
7462         if (type == ENERGY_UTIL)
7463                 util += dl_util;
7464
7465         /*
7466          * There is still idle time; further improve the number by using the
7467          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7468          * need to scale the task numbers:
7469          *
7470          *              max - irq
7471          *   U' = irq + --------- * U
7472          *                 max
7473          */
7474         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
7475         util += irq;
7476
7477         /*
7478          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
7479          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
7480          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
7481          * periods of time.
7482          *
7483          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
7484          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
7485          * an interface. So, we only do the latter for now.
7486          */
7487         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7488                 util += cpu_bw_dl(rq);
7489
7490         return min(max, util);
7491 }
7492
7493 unsigned long sched_cpu_util(int cpu)
7494 {
7495         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu), ENERGY_UTIL, NULL);
7496 }
7497 #endif /* CONFIG_SMP */
7498
7499 /**
7500  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7501  * @pid: the pid in question.
7502  *
7503  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7504  */
7505 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7506 {
7507         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7508 }
7509
7510 /*
7511  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7512  * it calls know not to change it.
7513  */
7514 #define SETPARAM_POLICY -1
7515
7516 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7517                 const struct sched_attr *attr)
7518 {
7519         int policy = attr->sched_policy;
7520
7521         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7522                 policy = p->policy;
7523
7524         p->policy = policy;
7525
7526         if (dl_policy(policy))
7527                 __setparam_dl(p, attr);
7528         else if (fair_policy(policy))
7529                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7530
7531         /*
7532          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7533          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7534          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7535          */
7536         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7537         p->normal_prio = normal_prio(p);
7538         set_load_weight(p, true);
7539 }
7540
7541 /*
7542  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7543  */
7544 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7545 {
7546         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7547         bool match;
7548
7549         rcu_read_lock();
7550         pcred = __task_cred(p);
7551         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7552                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7553         rcu_read_unlock();
7554         return match;
7555 }
7556
7557 /*
7558  * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority.
7559  * Only issue a capable test if needed and only once to avoid an audit
7560  * event on permitted non-privileged operations:
7561  */
7562 static int user_check_sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7563                                          const struct sched_attr *attr,
7564                                          int policy, int reset_on_fork)
7565 {
7566         if (fair_policy(policy)) {
7567                 if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7568                     !is_nice_reduction(p, attr->sched_nice))
7569                         goto req_priv;
7570         }
7571
7572         if (rt_policy(policy)) {
7573                 unsigned long rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7574
7575                 /* Can't set/change the rt policy: */
7576                 if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7577                         goto req_priv;
7578
7579                 /* Can't increase priority: */
7580                 if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7581                     attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7582                         goto req_priv;
7583         }
7584
7585         /*
7586          * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7587          * (safest behavior); in the future we would like to allow
7588          * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7589          * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7590          */
7591         if (dl_policy(policy))
7592                 goto req_priv;
7593
7594         /*
7595          * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7596          * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7597          */
7598         if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7599                 if (!is_nice_reduction(p, task_nice(p)))
7600                         goto req_priv;
7601         }
7602
7603         /* Can't change other user's priorities: */
7604         if (!check_same_owner(p))
7605                 goto req_priv;
7606
7607         /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7608         if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7609                 goto req_priv;
7610
7611         return 0;
7612
7613 req_priv:
7614         if (!capable(CAP_SYS_NICE))
7615                 return -EPERM;
7616
7617         return 0;
7618 }
7619
7620 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7621                                 const struct sched_attr *attr,
7622                                 bool user, bool pi)
7623 {
7624         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7625         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7626         const struct sched_class *prev_class;
7627         struct balance_callback *head;
7628         struct rq_flags rf;
7629         int reset_on_fork;
7630         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7631         struct rq *rq;
7632         bool cpuset_locked = false;
7633
7634         /* The pi code expects interrupts enabled */
7635         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7636 recheck:
7637         /* Double check policy once rq lock held: */
7638         if (policy < 0) {
7639                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7640                 policy = oldpolicy = p->policy;
7641         } else {
7642                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7643
7644                 if (!valid_policy(policy))
7645                         return -EINVAL;
7646         }
7647
7648         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7649                 return -EINVAL;
7650
7651         /*
7652          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7653          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7654          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7655          */
7656         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7657                 return -EINVAL;
7658         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7659             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7660                 return -EINVAL;
7661
7662         if (user) {
7663                 retval = user_check_sched_setscheduler(p, attr, policy, reset_on_fork);
7664                 if (retval)
7665                         return retval;
7666
7667                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7668                         return -EINVAL;
7669
7670                 retval = security_task_setscheduler(p);
7671                 if (retval)
7672                         return retval;
7673         }
7674
7675         /* Update task specific "requested" clamps */
7676         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7677                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7678                 if (retval)
7679                         return retval;
7680         }
7681
7682         /*
7683          * SCHED_DEADLINE bandwidth accounting relies on stable cpusets
7684          * information.
7685          */
7686         if (dl_policy(policy) || dl_policy(p->policy)) {
7687                 cpuset_locked = true;
7688                 cpuset_lock();
7689         }
7690
7691         /*
7692          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7693          * changing the priority of the task:
7694          *
7695          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7696          * runqueue lock must be held.
7697          */
7698         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7699         update_rq_clock(rq);
7700
7701         /*
7702          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7703          */
7704         if (p == rq->stop) {
7705                 retval = -EINVAL;
7706                 goto unlock;
7707         }
7708
7709         /*
7710          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7711          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7712          */
7713         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7714                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7715                         goto change;
7716                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7717                         goto change;
7718                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7719                         goto change;
7720                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7721                         goto change;
7722
7723                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7724                 retval = 0;
7725                 goto unlock;
7726         }
7727 change:
7728
7729         if (user) {
7730 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7731                 /*
7732                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7733                  * assigned.
7734                  */
7735                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7736                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7737                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7738                         retval = -EPERM;
7739                         goto unlock;
7740                 }
7741 #endif
7742 #ifdef CONFIG_SMP
7743                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7744                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7745                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7746
7747                         /*
7748                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7749                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7750                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7751                          */
7752                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7753                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7754                                 retval = -EPERM;
7755                                 goto unlock;
7756                         }
7757                 }
7758 #endif
7759         }
7760
7761         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7762         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7763                 policy = oldpolicy = -1;
7764                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7765                 if (cpuset_locked)
7766                         cpuset_unlock();
7767                 goto recheck;
7768         }
7769
7770         /*
7771          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7772          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7773          * is available.
7774          */
7775         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7776                 retval = -EBUSY;
7777                 goto unlock;
7778         }
7779
7780         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7781         oldprio = p->prio;
7782
7783         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7784         if (pi) {
7785                 /*
7786                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7787                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7788                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7789                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7790                  * itself.
7791                  */
7792                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7793                 if (newprio == oldprio)
7794                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7795         }
7796
7797         queued = task_on_rq_queued(p);
7798         running = task_current(rq, p);
7799         if (queued)
7800                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7801         if (running)
7802                 put_prev_task(rq, p);
7803
7804         prev_class = p->sched_class;
7805
7806         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7807                 __setscheduler_params(p, attr);
7808                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7809         }
7810         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7811
7812         if (queued) {
7813                 /*
7814                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7815                  * increased (user space view).
7816                  */
7817                 if (oldprio < p->prio)
7818                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7819
7820                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7821         }
7822         if (running)
7823                 set_next_task(rq, p);
7824
7825         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7826
7827         /* Avoid rq from going away on us: */
7828         preempt_disable();
7829         head = splice_balance_callbacks(rq);
7830         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7831
7832         if (pi) {
7833                 if (cpuset_locked)
7834                         cpuset_unlock();
7835                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7836         }
7837
7838         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7839         balance_callbacks(rq, head);
7840         preempt_enable();
7841
7842         return 0;
7843
7844 unlock:
7845         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7846         if (cpuset_locked)
7847                 cpuset_unlock();
7848         return retval;
7849 }
7850
7851 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7852                                const struct sched_param *param, bool check)
7853 {
7854         struct sched_attr attr = {
7855                 .sched_policy   = policy,
7856                 .sched_priority = param->sched_priority,
7857                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7858         };
7859
7860         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7861         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7862                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7863                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7864                 attr.sched_policy = policy;
7865         }
7866
7867         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7868 }
7869 /**
7870  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7871  * @p: the task in question.
7872  * @policy: new policy.
7873  * @param: structure containing the new RT priority.
7874  *
7875  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7876  *
7877  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7878  *
7879  * NOTE that the task may be already dead.
7880  */
7881 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7882                        const struct sched_param *param)
7883 {
7884         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7885 }
7886
7887 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7888 {
7889         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7890 }
7891
7892 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7893 {
7894         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7895 }
7896 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7897
7898 /**
7899  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7900  * @p: the task in question.
7901  * @policy: new policy.
7902  * @param: structure containing the new RT priority.
7903  *
7904  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7905  * current context has permission.  For example, this is needed in
7906  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7907  * but our caller might not have that capability.
7908  *
7909  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7910  */
7911 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7912                                const struct sched_param *param)
7913 {
7914         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7915 }
7916
7917 /*
7918  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7919  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7920  * be doing.
7921  *
7922  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7923  *
7924  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7925  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7926  * and smash them together and still expect them to work.
7927  *
7928  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7929  *
7930  *   MAX_RT_PRIO / 2
7931  *
7932  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7933  * know enough information to make a sensible choice.
7934  */
7935 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7936 {
7937         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7938         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7939 }
7940 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7941
7942 /*
7943  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7944  */
7945 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7946 {
7947         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7948         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7949 }
7950 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7951
7952 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7953 {
7954         struct sched_attr attr = {
7955                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7956                 .sched_nice = nice,
7957         };
7958         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7959 }
7960 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7961
7962 static int
7963 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7964 {
7965         struct sched_param lparam;
7966         struct task_struct *p;
7967         int retval;
7968
7969         if (!param || pid < 0)
7970                 return -EINVAL;
7971         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7972                 return -EFAULT;
7973
7974         rcu_read_lock();
7975         retval = -ESRCH;
7976         p = find_process_by_pid(pid);
7977         if (likely(p))
7978                 get_task_struct(p);
7979         rcu_read_unlock();
7980
7981         if (likely(p)) {
7982                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7983                 put_task_struct(p);
7984         }
7985
7986         return retval;
7987 }
7988
7989 /*
7990  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7991  */
7992 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7993 {
7994         u32 size;
7995         int ret;
7996
7997         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7998         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7999
8000         ret = get_user(size, &uattr->size);
8001         if (ret)
8002                 return ret;
8003
8004         /* ABI compatibility quirk: */
8005         if (!size)
8006                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
8007         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
8008                 goto err_size;
8009
8010         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
8011         if (ret) {
8012                 if (ret == -E2BIG)
8013                         goto err_size;
8014                 return ret;
8015         }
8016
8017         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
8018             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
8019                 return -EINVAL;
8020
8021         /*
8022          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
8023          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
8024          */
8025         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
8026
8027         return 0;
8028
8029 err_size:
8030         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
8031         return -E2BIG;
8032 }
8033
8034 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
8035 {
8036         if (task_has_dl_policy(p))
8037                 __getparam_dl(p, attr);
8038         else if (task_has_rt_policy(p))
8039                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
8040         else
8041                 attr->sched_nice = task_nice(p);
8042 }
8043
8044 /**
8045  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
8046  * @pid: the pid in question.
8047  * @policy: new policy.
8048  * @param: structure containing the new RT priority.
8049  *
8050  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8051  */
8052 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
8053 {
8054         if (policy < 0)
8055                 return -EINVAL;
8056
8057         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
8058 }
8059
8060 /**
8061  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
8062  * @pid: the pid in question.
8063  * @param: structure containing the new RT priority.
8064  *
8065  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8066  */
8067 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
8068 {
8069         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
8070 }
8071
8072 /**
8073  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
8074  * @pid: the pid in question.
8075  * @uattr: structure containing the extended parameters.
8076  * @flags: for future extension.
8077  */
8078 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
8079                                unsigned int, flags)
8080 {
8081         struct sched_attr attr;
8082         struct task_struct *p;
8083         int retval;
8084
8085         if (!uattr || pid < 0 || flags)
8086                 return -EINVAL;
8087
8088         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
8089         if (retval)
8090                 return retval;
8091
8092         if ((int)attr.sched_policy < 0)
8093                 return -EINVAL;
8094         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
8095                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
8096
8097         rcu_read_lock();
8098         retval = -ESRCH;
8099         p = find_process_by_pid(pid);
8100         if (likely(p))
8101                 get_task_struct(p);
8102         rcu_read_unlock();
8103
8104         if (likely(p)) {
8105                 if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
8106                         get_params(p, &attr);
8107                 retval = sched_setattr(p, &attr);
8108                 put_task_struct(p);
8109         }
8110
8111         return retval;
8112 }
8113
8114 /**
8115  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
8116  * @pid: the pid in question.
8117  *
8118  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
8119  * code.
8120  */
8121 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
8122 {
8123         struct task_struct *p;
8124         int retval;
8125
8126         if (pid < 0)
8127                 return -EINVAL;
8128
8129         retval = -ESRCH;
8130         rcu_read_lock();
8131         p = find_process_by_pid(pid);
8132         if (p) {
8133                 retval = security_task_getscheduler(p);
8134                 if (!retval)
8135                         retval = p->policy
8136                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
8137         }
8138         rcu_read_unlock();
8139         return retval;
8140 }
8141
8142 /**
8143  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
8144  * @pid: the pid in question.
8145  * @param: structure containing the RT priority.
8146  *
8147  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
8148  * code.
8149  */
8150 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
8151 {
8152         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
8153         struct task_struct *p;
8154         int retval;
8155
8156         if (!param || pid < 0)
8157                 return -EINVAL;
8158
8159         rcu_read_lock();
8160         p = find_process_by_pid(pid);
8161         retval = -ESRCH;
8162         if (!p)
8163                 goto out_unlock;
8164
8165         retval = security_task_getscheduler(p);
8166         if (retval)
8167                 goto out_unlock;
8168
8169         if (task_has_rt_policy(p))
8170                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
8171         rcu_read_unlock();
8172
8173         /*
8174          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
8175          */
8176         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
8177
8178         return retval;
8179
8180 out_unlock:
8181         rcu_read_unlock();
8182         return retval;
8183 }
8184
8185 /*
8186  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
8187  * than what user-space knows about) to user-space.
8188  *
8189  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
8190  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
8191  * have the same size.
8192  */
8193 static int
8194 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
8195                         struct sched_attr *kattr,
8196                         unsigned int usize)
8197 {
8198         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
8199
8200         if (!access_ok(uattr, usize))
8201                 return -EFAULT;
8202
8203         /*
8204          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
8205          *
8206          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
8207          *
8208          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
8209          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
8210          *
8211          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
8212          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
8213          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
8214          * which is set to ksize in this case.
8215          */
8216         kattr->size = min(usize, ksize);
8217
8218         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
8219                 return -EFAULT;
8220
8221         return 0;
8222 }
8223
8224 /**
8225  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
8226  * @pid: the pid in question.
8227  * @uattr: structure containing the extended parameters.
8228  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
8229  * @flags: for future extension.
8230  */
8231 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
8232                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
8233 {
8234         struct sched_attr kattr = { };
8235         struct task_struct *p;
8236         int retval;
8237
8238         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
8239             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
8240                 return -EINVAL;
8241
8242         rcu_read_lock();
8243         p = find_process_by_pid(pid);
8244         retval = -ESRCH;
8245         if (!p)
8246                 goto out_unlock;
8247
8248         retval = security_task_getscheduler(p);
8249         if (retval)
8250                 goto out_unlock;
8251
8252         kattr.sched_policy = p->policy;
8253         if (p->sched_reset_on_fork)
8254                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
8255         get_params(p, &kattr);
8256         kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
8257
8258 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
8259         /*
8260          * This could race with another potential updater, but this is fine
8261          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
8262          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
8263          */
8264         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
8265         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
8266 #endif
8267
8268         rcu_read_unlock();
8269
8270         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
8271
8272 out_unlock:
8273         rcu_read_unlock();
8274         return retval;
8275 }
8276
8277 #ifdef CONFIG_SMP
8278 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8279 {
8280         int ret = 0;
8281
8282         /*
8283          * If the task isn't a deadline task or admission control is
8284          * disabled then we don't care about affinity changes.
8285          */
8286         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
8287                 return 0;
8288
8289         /*
8290          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
8291          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
8292          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
8293          * root_domain.
8294          */
8295         rcu_read_lock();
8296         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
8297                 ret = -EBUSY;
8298         rcu_read_unlock();
8299         return ret;
8300 }
8301 #endif
8302
8303 static int
8304 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
8305 {
8306         int retval;
8307         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
8308
8309         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
8310                 return -ENOMEM;
8311
8312         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
8313                 retval = -ENOMEM;
8314                 goto out_free_cpus_allowed;
8315         }
8316
8317         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8318         cpumask_and(new_mask, ctx->new_mask, cpus_allowed);
8319
8320         ctx->new_mask = new_mask;
8321         ctx->flags |= SCA_CHECK;
8322
8323         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
8324         if (retval)
8325                 goto out_free_new_mask;
8326
8327         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, ctx);
8328         if (retval)
8329                 goto out_free_new_mask;
8330
8331         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8332         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
8333                 /*
8334                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
8335                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
8336                  */
8337                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8338
8339                 /*
8340                  * If SCA_USER is set, a 2nd call to __set_cpus_allowed_ptr()
8341                  * will restore the previous user_cpus_ptr value.
8342                  *
8343                  * In the unlikely event a previous user_cpus_ptr exists,
8344                  * we need to further restrict the mask to what is allowed
8345                  * by that old user_cpus_ptr.
8346                  */
8347                 if (unlikely((ctx->flags & SCA_USER) && ctx->user_mask)) {
8348                         bool empty = !cpumask_and(new_mask, new_mask,
8349                                                   ctx->user_mask);
8350
8351                         if (WARN_ON_ONCE(empty))
8352                                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8353                 }
8354                 __set_cpus_allowed_ptr(p, ctx);
8355                 retval = -EINVAL;
8356         }
8357
8358 out_free_new_mask:
8359         free_cpumask_var(new_mask);
8360 out_free_cpus_allowed:
8361         free_cpumask_var(cpus_allowed);
8362         return retval;
8363 }
8364
8365 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8366 {
8367         struct affinity_context ac;
8368         struct cpumask *user_mask;
8369         struct task_struct *p;
8370         int retval;
8371
8372         rcu_read_lock();
8373
8374         p = find_process_by_pid(pid);
8375         if (!p) {
8376                 rcu_read_unlock();
8377                 return -ESRCH;
8378         }
8379
8380         /* Prevent p going away */
8381         get_task_struct(p);
8382         rcu_read_unlock();
8383
8384         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8385                 retval = -EINVAL;
8386                 goto out_put_task;
8387         }
8388
8389         if (!check_same_owner(p)) {
8390                 rcu_read_lock();
8391                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
8392                         rcu_read_unlock();
8393                         retval = -EPERM;
8394                         goto out_put_task;
8395                 }
8396                 rcu_read_unlock();
8397         }
8398
8399         retval = security_task_setscheduler(p);
8400         if (retval)
8401                 goto out_put_task;
8402
8403         /*
8404          * With non-SMP configs, user_cpus_ptr/user_mask isn't used and
8405          * alloc_user_cpus_ptr() returns NULL.
8406          */
8407         user_mask = alloc_user_cpus_ptr(NUMA_NO_NODE);
8408         if (user_mask) {
8409                 cpumask_copy(user_mask, in_mask);
8410         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_SMP)) {
8411                 retval = -ENOMEM;
8412                 goto out_put_task;
8413         }
8414
8415         ac = (struct affinity_context){
8416                 .new_mask  = in_mask,
8417                 .user_mask = user_mask,
8418                 .flags     = SCA_USER,
8419         };
8420
8421         retval = __sched_setaffinity(p, &ac);
8422         kfree(ac.user_mask);
8423
8424 out_put_task:
8425         put_task_struct(p);
8426         return retval;
8427 }
8428
8429 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8430                              struct cpumask *new_mask)
8431 {
8432         if (len < cpumask_size())
8433                 cpumask_clear(new_mask);
8434         else if (len > cpumask_size())
8435                 len = cpumask_size();
8436
8437         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8438 }
8439
8440 /**
8441  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8442  * @pid: pid of the process
8443  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8444  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8445  *
8446  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8447  */
8448 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8449                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8450 {
8451         cpumask_var_t new_mask;
8452         int retval;
8453
8454         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8455                 return -ENOMEM;
8456
8457         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8458         if (retval == 0)
8459                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8460         free_cpumask_var(new_mask);
8461         return retval;
8462 }
8463
8464 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8465 {
8466         struct task_struct *p;
8467         unsigned long flags;
8468         int retval;
8469
8470         rcu_read_lock();
8471
8472         retval = -ESRCH;
8473         p = find_process_by_pid(pid);
8474         if (!p)
8475                 goto out_unlock;
8476
8477         retval = security_task_getscheduler(p);
8478         if (retval)
8479                 goto out_unlock;
8480
8481         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
8482         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8483         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
8484
8485 out_unlock:
8486         rcu_read_unlock();
8487
8488         return retval;
8489 }
8490
8491 /**
8492  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8493  * @pid: pid of the process
8494  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8495  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8496  *
8497  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8498  * error code otherwise.
8499  */
8500 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8501                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8502 {
8503         int ret;
8504         cpumask_var_t mask;
8505
8506         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8507                 return -EINVAL;
8508         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8509                 return -EINVAL;
8510
8511         if (!zalloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8512                 return -ENOMEM;
8513
8514         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8515         if (ret == 0) {
8516                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8517
8518                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, cpumask_bits(mask), retlen))
8519                         ret = -EFAULT;
8520                 else
8521                         ret = retlen;
8522         }
8523         free_cpumask_var(mask);
8524
8525         return ret;
8526 }
8527
8528 static void do_sched_yield(void)
8529 {
8530         struct rq_flags rf;
8531         struct rq *rq;
8532
8533         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8534
8535         schedstat_inc(rq->yld_count);
8536         current->sched_class->yield_task(rq);
8537
8538         preempt_disable();
8539         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8540         sched_preempt_enable_no_resched();
8541
8542         schedule();
8543 }
8544
8545 /**
8546  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8547  *
8548  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8549  * other threads running on this CPU then this function will return.
8550  *
8551  * Return: 0.
8552  */
8553 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8554 {
8555         do_sched_yield();
8556         return 0;
8557 }
8558
8559 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8560 int __sched __cond_resched(void)
8561 {
8562         if (should_resched(0)) {
8563                 preempt_schedule_common();
8564                 return 1;
8565         }
8566         /*
8567          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8568          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8569          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8570          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8571          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8572          * processes executing in kernel context might never report an
8573          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8574          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8575          * is in urgent need of one.
8576          */
8577 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8578         rcu_all_qs();
8579 #endif
8580         return 0;
8581 }
8582 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8583 #endif
8584
8585 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8586 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8587 #define cond_resched_dynamic_enabled    __cond_resched
8588 #define cond_resched_dynamic_disabled   ((void *)&__static_call_return0)
8589 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8590 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8591
8592 #define might_resched_dynamic_enabled   __cond_resched
8593 #define might_resched_dynamic_disabled  ((void *)&__static_call_return0)
8594 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8595 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8596 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8597 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_cond_resched);
8598 int __sched dynamic_cond_resched(void)
8599 {
8600         klp_sched_try_switch();
8601         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_cond_resched))
8602                 return 0;
8603         return __cond_resched();
8604 }
8605 EXPORT_SYMBOL(dynamic_cond_resched);
8606
8607 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_might_resched);
8608 int __sched dynamic_might_resched(void)
8609 {
8610         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_might_resched))
8611                 return 0;
8612         return __cond_resched();
8613 }
8614 EXPORT_SYMBOL(dynamic_might_resched);
8615 #endif
8616 #endif
8617
8618 /*
8619  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8620  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8621  *
8622  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8623  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8624  * spin_unlock(), once by hand).
8625  */
8626 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8627 {
8628         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8629         int ret = 0;
8630
8631         lockdep_assert_held(lock);
8632
8633         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8634                 spin_unlock(lock);
8635                 if (!_cond_resched())
8636                         cpu_relax();
8637                 ret = 1;
8638                 spin_lock(lock);
8639         }
8640         return ret;
8641 }
8642 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8643
8644 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8645 {
8646         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8647         int ret = 0;
8648
8649         lockdep_assert_held_read(lock);
8650
8651         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8652                 read_unlock(lock);
8653                 if (!_cond_resched())
8654                         cpu_relax();
8655                 ret = 1;
8656                 read_lock(lock);
8657         }
8658         return ret;
8659 }
8660 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8661
8662 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8663 {
8664         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8665         int ret = 0;
8666
8667         lockdep_assert_held_write(lock);
8668
8669         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8670                 write_unlock(lock);
8671                 if (!_cond_resched())
8672                         cpu_relax();
8673                 ret = 1;
8674                 write_lock(lock);
8675         }
8676         return ret;
8677 }
8678 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8679
8680 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8681
8682 #ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
8683 #include <linux/entry-common.h>
8684 #endif
8685
8686 /*
8687  * SC:cond_resched
8688  * SC:might_resched
8689  * SC:preempt_schedule
8690  * SC:preempt_schedule_notrace
8691  * SC:irqentry_exit_cond_resched
8692  *
8693  *
8694  * NONE:
8695  *   cond_resched               <- __cond_resched
8696  *   might_resched              <- RET0
8697  *   preempt_schedule           <- NOP
8698  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8699  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8700  *
8701  * VOLUNTARY:
8702  *   cond_resched               <- __cond_resched
8703  *   might_resched              <- __cond_resched
8704  *   preempt_schedule           <- NOP
8705  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8706  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8707  *
8708  * FULL:
8709  *   cond_resched               <- RET0
8710  *   might_resched              <- RET0
8711  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
8712  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
8713  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
8714  */
8715
8716 enum {
8717         preempt_dynamic_undefined = -1,
8718         preempt_dynamic_none,
8719         preempt_dynamic_voluntary,
8720         preempt_dynamic_full,
8721 };
8722
8723 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
8724
8725 int sched_dynamic_mode(const char *str)
8726 {
8727         if (!strcmp(str, "none"))
8728                 return preempt_dynamic_none;
8729
8730         if (!strcmp(str, "voluntary"))
8731                 return preempt_dynamic_voluntary;
8732
8733         if (!strcmp(str, "full"))
8734                 return preempt_dynamic_full;
8735
8736         return -EINVAL;
8737 }
8738
8739 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8740 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_call_update(f, f##_dynamic_enabled)
8741 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_call_update(f, f##_dynamic_disabled)
8742 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8743 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_key_enable(&sk_dynamic_##f.key)
8744 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_key_disable(&sk_dynamic_##f.key)
8745 #else
8746 #error "Unsupported PREEMPT_DYNAMIC mechanism"
8747 #endif
8748
8749 static DEFINE_MUTEX(sched_dynamic_mutex);
8750 static bool klp_override;
8751
8752 static void __sched_dynamic_update(int mode)
8753 {
8754         /*
8755          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
8756          * the ZERO state, which is invalid.
8757          */
8758         if (!klp_override)
8759                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8760         preempt_dynamic_enable(might_resched);
8761         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8762         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8763         preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8764
8765         switch (mode) {
8766         case preempt_dynamic_none:
8767                 if (!klp_override)
8768                         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8769                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8770                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8771                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8772                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8773                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
8774                         pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
8775                 break;
8776
8777         case preempt_dynamic_voluntary:
8778                 if (!klp_override)
8779                         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8780                 preempt_dynamic_enable(might_resched);
8781                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8782                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8783                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8784                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
8785                         pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
8786                 break;
8787
8788         case preempt_dynamic_full:
8789                 if (!klp_override)
8790                         preempt_dynamic_disable(cond_resched);
8791                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8792                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8793                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8794                 preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8795                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
8796                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8797                 break;
8798         }
8799
8800         preempt_dynamic_mode = mode;
8801 }
8802
8803 void sched_dynamic_update(int mode)
8804 {
8805         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
8806         __sched_dynamic_update(mode);
8807         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
8808 }
8809
8810 #ifdef CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL
8811
8812 static int klp_cond_resched(void)
8813 {
8814         __klp_sched_try_switch();
8815         return __cond_resched();
8816 }
8817
8818 void sched_dynamic_klp_enable(void)
8819 {
8820         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
8821
8822         klp_override = true;
8823         static_call_update(cond_resched, klp_cond_resched);
8824
8825         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
8826 }
8827
8828 void sched_dynamic_klp_disable(void)
8829 {
8830         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
8831
8832         klp_override = false;
8833         __sched_dynamic_update(preempt_dynamic_mode);
8834
8835         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
8836 }
8837
8838 #endif /* CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL */
8839
8840 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
8841 {
8842         int mode = sched_dynamic_mode(str);
8843         if (mode < 0) {
8844                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
8845                 return 0;
8846         }
8847
8848         sched_dynamic_update(mode);
8849         return 1;
8850 }
8851 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
8852
8853 static void __init preempt_dynamic_init(void)
8854 {
8855         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
8856                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
8857                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
8858                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
8859                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
8860                 } else {
8861                         /* Default static call setting, nothing to do */
8862                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
8863                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
8864                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8865                 }
8866         }
8867 }
8868
8869 #define PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(mode) \
8870         bool preempt_model_##mode(void)                                          \
8871         {                                                                        \
8872                 WARN_ON_ONCE(preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined); \
8873                 return preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_##mode;           \
8874         }                                                                        \
8875         EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_model_##mode)
8876
8877 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(none);
8878 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(voluntary);
8879 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(full);
8880
8881 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8882
8883 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
8884
8885 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8886
8887 /**
8888  * yield - yield the current processor to other threads.
8889  *
8890  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8891  *
8892  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8893  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8894  * it, it's already broken.
8895  *
8896  * Typical broken usage is:
8897  *
8898  * while (!event)
8899  *      yield();
8900  *
8901  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8902  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8903  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8904  *
8905  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8906  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8907  * If you still want to use yield(), do not!
8908  */
8909 void __sched yield(void)
8910 {
8911         set_current_state(TASK_RUNNING);
8912         do_sched_yield();
8913 }
8914 EXPORT_SYMBOL(yield);
8915
8916 /**
8917  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8918  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8919  * processor it's on.
8920  * @p: target task
8921  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8922  *
8923  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8924  * can't go away on us before we can do any checks.
8925  *
8926  * Return:
8927  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8928  *      false (0) if we failed to boost the target.
8929  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8930  */
8931 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8932 {
8933         struct task_struct *curr = current;
8934         struct rq *rq, *p_rq;
8935         unsigned long flags;
8936         int yielded = 0;
8937
8938         local_irq_save(flags);
8939         rq = this_rq();
8940
8941 again:
8942         p_rq = task_rq(p);
8943         /*
8944          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8945          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8946          */
8947         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
8948                 yielded = -ESRCH;
8949                 goto out_irq;
8950         }
8951
8952         double_rq_lock(rq, p_rq);
8953         if (task_rq(p) != p_rq) {
8954                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
8955                 goto again;
8956         }
8957
8958         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8959                 goto out_unlock;
8960
8961         if (curr->sched_class != p->sched_class)
8962                 goto out_unlock;
8963
8964         if (task_on_cpu(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8965                 goto out_unlock;
8966
8967         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8968         if (yielded) {
8969                 schedstat_inc(rq->yld_count);
8970                 /*
8971                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
8972                  * fairness.
8973                  */
8974                 if (preempt && rq != p_rq)
8975                         resched_curr(p_rq);
8976         }
8977
8978 out_unlock:
8979         double_rq_unlock(rq, p_rq);
8980 out_irq:
8981         local_irq_restore(flags);
8982
8983         if (yielded > 0)
8984                 schedule();
8985
8986         return yielded;
8987 }
8988 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
8989
8990 int io_schedule_prepare(void)
8991 {
8992         int old_iowait = current->in_iowait;
8993
8994         current->in_iowait = 1;
8995         blk_flush_plug(current->plug, true);
8996         return old_iowait;
8997 }
8998
8999 void io_schedule_finish(int token)
9000 {
9001         current->in_iowait = token;
9002 }
9003
9004 /*
9005  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
9006  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
9007  */
9008 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
9009 {
9010         int token;
9011         long ret;
9012
9013         token = io_schedule_prepare();
9014         ret = schedule_timeout(timeout);
9015         io_schedule_finish(token);
9016
9017         return ret;
9018 }
9019 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
9020
9021 void __sched io_schedule(void)
9022 {
9023         int token;
9024
9025         token = io_schedule_prepare();
9026         schedule();
9027         io_schedule_finish(token);
9028 }
9029 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
9030
9031 /**
9032  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
9033  * @policy: scheduling class.
9034  *
9035  * Return: On success, this syscall returns the maximum
9036  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
9037  * On failure, a negative error code is returned.
9038  */
9039 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
9040 {
9041         int ret = -EINVAL;
9042
9043         switch (policy) {
9044         case SCHED_FIFO:
9045         case SCHED_RR:
9046                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
9047                 break;
9048         case SCHED_DEADLINE:
9049         case SCHED_NORMAL:
9050         case SCHED_BATCH:
9051         case SCHED_IDLE:
9052                 ret = 0;
9053                 break;
9054         }
9055         return ret;
9056 }
9057
9058 /**
9059  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
9060  * @policy: scheduling class.
9061  *
9062  * Return: On success, this syscall returns the minimum
9063  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
9064  * On failure, a negative error code is returned.
9065  */
9066 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
9067 {
9068         int ret = -EINVAL;
9069
9070         switch (policy) {
9071         case SCHED_FIFO:
9072         case SCHED_RR:
9073                 ret = 1;
9074                 break;
9075         case SCHED_DEADLINE:
9076         case SCHED_NORMAL:
9077         case SCHED_BATCH:
9078         case SCHED_IDLE:
9079                 ret = 0;
9080         }
9081         return ret;
9082 }
9083
9084 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
9085 {
9086         struct task_struct *p;
9087         unsigned int time_slice;
9088         struct rq_flags rf;
9089         struct rq *rq;
9090         int retval;
9091
9092         if (pid < 0)
9093                 return -EINVAL;
9094
9095         retval = -ESRCH;
9096         rcu_read_lock();
9097         p = find_process_by_pid(pid);
9098         if (!p)
9099                 goto out_unlock;
9100
9101         retval = security_task_getscheduler(p);
9102         if (retval)
9103                 goto out_unlock;
9104
9105         rq = task_rq_lock(p, &rf);
9106         time_slice = 0;
9107         if (p->sched_class->get_rr_interval)
9108                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
9109         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
9110
9111         rcu_read_unlock();
9112         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
9113         return 0;
9114
9115 out_unlock:
9116         rcu_read_unlock();
9117         return retval;
9118 }
9119
9120 /**
9121  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
9122  * @pid: pid of the process.
9123  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
9124  *
9125  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
9126  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
9127  *
9128  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
9129  * an error code.
9130  */
9131 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
9132                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
9133 {
9134         struct timespec64 t;
9135         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
9136
9137         if (retval == 0)
9138                 retval = put_timespec64(&t, interval);
9139
9140         return retval;
9141 }
9142
9143 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
9144 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
9145                 struct old_timespec32 __user *, interval)
9146 {
9147         struct timespec64 t;
9148         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
9149
9150         if (retval == 0)
9151                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
9152         return retval;
9153 }
9154 #endif
9155
9156 void sched_show_task(struct task_struct *p)
9157 {
9158         unsigned long free = 0;
9159         int ppid;
9160
9161         if (!try_get_task_stack(p))
9162                 return;
9163
9164         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
9165
9166         if (task_is_running(p))
9167                 pr_cont("  running task    ");
9168 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
9169         free = stack_not_used(p);
9170 #endif
9171         ppid = 0;
9172         rcu_read_lock();
9173         if (pid_alive(p))
9174                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
9175         rcu_read_unlock();
9176         pr_cont(" stack:%-5lu pid:%-5d ppid:%-6d flags:0x%08lx\n",
9177                 free, task_pid_nr(p), ppid,
9178                 read_task_thread_flags(p));
9179
9180         print_worker_info(KERN_INFO, p);
9181         print_stop_info(KERN_INFO, p);
9182         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
9183         put_task_stack(p);
9184 }
9185 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
9186
9187 static inline bool
9188 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
9189 {
9190         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
9191
9192         /* no filter, everything matches */
9193         if (!state_filter)
9194                 return true;
9195
9196         /* filter, but doesn't match */
9197         if (!(state & state_filter))
9198                 return false;
9199
9200         /*
9201          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
9202          * TASK_KILLABLE).
9203          */
9204         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && (state & TASK_NOLOAD))
9205                 return false;
9206
9207         return true;
9208 }
9209
9210
9211 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
9212 {
9213         struct task_struct *g, *p;
9214
9215         rcu_read_lock();
9216         for_each_process_thread(g, p) {
9217                 /*
9218                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
9219                  * console might take a lot of time:
9220                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
9221                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
9222                  * an IPI.
9223                  */
9224                 touch_nmi_watchdog();
9225                 touch_all_softlockup_watchdogs();
9226                 if (state_filter_match(state_filter, p))
9227                         sched_show_task(p);
9228         }
9229
9230 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
9231         if (!state_filter)
9232                 sysrq_sched_debug_show();
9233 #endif
9234         rcu_read_unlock();
9235         /*
9236          * Only show locks if all tasks are dumped:
9237          */
9238         if (!state_filter)
9239                 debug_show_all_locks();
9240 }
9241
9242 /**
9243  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
9244  * @idle: task in question
9245  * @cpu: CPU the idle task belongs to
9246  *
9247  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
9248  * flag, to make booting more robust.
9249  */
9250 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
9251 {
9252 #ifdef CONFIG_SMP
9253         struct affinity_context ac = (struct affinity_context) {
9254                 .new_mask  = cpumask_of(cpu),
9255                 .flags     = 0,
9256         };
9257 #endif
9258         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9259         unsigned long flags;
9260
9261         __sched_fork(0, idle);
9262
9263         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
9264         raw_spin_rq_lock(rq);
9265
9266         idle->__state = TASK_RUNNING;
9267         idle->se.exec_start = sched_clock();
9268         /*
9269          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
9270          * look like a proper per-CPU kthread.
9271          */
9272         idle->flags |= PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
9273         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
9274
9275 #ifdef CONFIG_SMP
9276         /*
9277          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
9278          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
9279          *
9280          * And since this is boot we can forgo the serialization.
9281          */
9282         set_cpus_allowed_common(idle, &ac);
9283 #endif
9284         /*
9285          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
9286          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
9287          * lockdep check in task_group() will fail.
9288          *
9289          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
9290          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
9291          *
9292          * Silence PROVE_RCU
9293          */
9294         rcu_read_lock();
9295         __set_task_cpu(idle, cpu);
9296         rcu_read_unlock();
9297
9298         rq->idle = idle;
9299         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
9300         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
9301 #ifdef CONFIG_SMP
9302         idle->on_cpu = 1;
9303 #endif
9304         raw_spin_rq_unlock(rq);
9305         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
9306
9307         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
9308         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
9309
9310         /*
9311          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
9312          */
9313         idle->sched_class = &idle_sched_class;
9314         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
9315         vtime_init_idle(idle, cpu);
9316 #ifdef CONFIG_SMP
9317         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
9318 #endif
9319 }
9320
9321 #ifdef CONFIG_SMP
9322
9323 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
9324                               const struct cpumask *trial)
9325 {
9326         int ret = 1;
9327
9328         if (cpumask_empty(cur))
9329                 return ret;
9330
9331         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
9332
9333         return ret;
9334 }
9335
9336 int task_can_attach(struct task_struct *p)
9337 {
9338         int ret = 0;
9339
9340         /*
9341          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
9342          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
9343          * affinity and isolating such threads by their set of
9344          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
9345          * applicable for such threads.  This prevents checking for
9346          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
9347          * before cpus_mask may be changed.
9348          */
9349         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)
9350                 ret = -EINVAL;
9351
9352         return ret;
9353 }
9354
9355 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
9356
9357 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
9358 /* Migrate current task p to target_cpu */
9359 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
9360 {
9361         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
9362         int curr_cpu = task_cpu(p);
9363
9364         if (curr_cpu == target_cpu)
9365                 return 0;
9366
9367         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
9368                 return -EINVAL;
9369
9370         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
9371
9372         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
9373         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
9374 }
9375
9376 /*
9377  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
9378  * tasks on the runqueues
9379  */
9380 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
9381 {
9382         bool queued, running;
9383         struct rq_flags rf;
9384         struct rq *rq;
9385
9386         rq = task_rq_lock(p, &rf);
9387         queued = task_on_rq_queued(p);
9388         running = task_current(rq, p);
9389
9390         if (queued)
9391                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
9392         if (running)
9393                 put_prev_task(rq, p);
9394
9395         p->numa_preferred_nid = nid;
9396
9397         if (queued)
9398                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
9399         if (running)
9400                 set_next_task(rq, p);
9401         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
9402 }
9403 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
9404
9405 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9406 /*
9407  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
9408  * offline.
9409  */
9410 void idle_task_exit(void)
9411 {
9412         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
9413
9414         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
9415         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
9416
9417         if (mm != &init_mm) {
9418                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
9419                 finish_arch_post_lock_switch();
9420         }
9421
9422         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
9423 }
9424
9425 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
9426 {
9427         struct task_struct *p = arg;
9428         struct rq *rq = this_rq();
9429         struct rq_flags rf;
9430         int cpu;
9431
9432         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
9433         rq_lock(rq, &rf);
9434
9435         update_rq_clock(rq);
9436
9437         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
9438                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
9439                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
9440         }
9441
9442         rq_unlock(rq, &rf);
9443         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
9444
9445         put_task_struct(p);
9446
9447         return 0;
9448 }
9449
9450 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
9451
9452 /*
9453  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
9454  *
9455  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
9456  * effective when the hotplug motion is down.
9457  */
9458 static void balance_push(struct rq *rq)
9459 {
9460         struct task_struct *push_task = rq->curr;
9461
9462         lockdep_assert_rq_held(rq);
9463
9464         /*
9465          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
9466          */
9467         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9468
9469         /*
9470          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
9471          * CPU.
9472          */
9473         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
9474                 return;
9475
9476         /*
9477          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
9478          * required to complete the hotplug process.
9479          */
9480         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
9481             is_migration_disabled(push_task)) {
9482
9483                 /*
9484                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
9485                  * up the hotplug control thread which might wait for the
9486                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
9487                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
9488                  * and can't obviously be running in parallel.
9489                  *
9490                  * On RT kernels this also has to check whether there are
9491                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
9492                  * need to leave the migrate disabled section first.
9493                  */
9494                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
9495                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
9496                         raw_spin_rq_unlock(rq);
9497                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
9498                         raw_spin_rq_lock(rq);
9499                 }
9500                 return;
9501         }
9502
9503         get_task_struct(push_task);
9504         /*
9505          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
9506          * Both preemption and IRQs are still disabled.
9507          */
9508         raw_spin_rq_unlock(rq);
9509         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
9510                             this_cpu_ptr(&push_work));
9511         /*
9512          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
9513          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
9514          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
9515          */
9516         raw_spin_rq_lock(rq);
9517 }
9518
9519 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
9520 {
9521         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9522         struct rq_flags rf;
9523
9524         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9525         if (on) {
9526                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
9527                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9528         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
9529                 rq->balance_callback = NULL;
9530         }
9531         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9532 }
9533
9534 /*
9535  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
9536  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
9537  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
9538  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
9539  */
9540 static void balance_hotplug_wait(void)
9541 {
9542         struct rq *rq = this_rq();
9543
9544         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
9545                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
9546                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9547 }
9548
9549 #else
9550
9551 static inline void balance_push(struct rq *rq)
9552 {
9553 }
9554
9555 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
9556 {
9557 }
9558
9559 static inline void balance_hotplug_wait(void)
9560 {
9561 }
9562
9563 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
9564
9565 void set_rq_online(struct rq *rq)
9566 {
9567         if (!rq->online) {
9568                 const struct sched_class *class;
9569
9570                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9571                 rq->online = 1;
9572
9573                 for_each_class(class) {
9574                         if (class->rq_online)
9575                                 class->rq_online(rq);
9576                 }
9577         }
9578 }
9579
9580 void set_rq_offline(struct rq *rq)
9581 {
9582         if (rq->online) {
9583                 const struct sched_class *class;
9584
9585                 update_rq_clock(rq);
9586                 for_each_class(class) {
9587                         if (class->rq_offline)
9588                                 class->rq_offline(rq);
9589                 }
9590
9591                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9592                 rq->online = 0;
9593         }
9594 }
9595
9596 /*
9597  * used to mark begin/end of suspend/resume:
9598  */
9599 static int num_cpus_frozen;
9600
9601 /*
9602  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
9603  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
9604  * around partition_sched_domains().
9605  *
9606  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
9607  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
9608  */
9609 static void cpuset_cpu_active(void)
9610 {
9611         if (cpuhp_tasks_frozen) {
9612                 /*
9613                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
9614                  * resume sequence. As long as this is not the last online
9615                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
9616                  * domain, ignoring cpusets.
9617                  */
9618                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9619                 if (--num_cpus_frozen)
9620                         return;
9621                 /*
9622                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9623                  * restore the original sched domains by considering the
9624                  * cpuset configurations.
9625                  */
9626                 cpuset_force_rebuild();
9627         }
9628         cpuset_update_active_cpus();
9629 }
9630
9631 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9632 {
9633         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9634                 int ret = dl_bw_check_overflow(cpu);
9635
9636                 if (ret)
9637                         return ret;
9638                 cpuset_update_active_cpus();
9639         } else {
9640                 num_cpus_frozen++;
9641                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9642         }
9643         return 0;
9644 }
9645
9646 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9647 {
9648         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9649         struct rq_flags rf;
9650
9651         /*
9652          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9653          * regular tasks.
9654          */
9655         balance_push_set(cpu, false);
9656
9657 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9658         /*
9659          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9660          */
9661         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9662                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9663 #endif
9664         set_cpu_active(cpu, true);
9665
9666         if (sched_smp_initialized) {
9667                 sched_update_numa(cpu, true);
9668                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9669                 cpuset_cpu_active();
9670         }
9671
9672         /*
9673          * Put the rq online, if not already. This happens:
9674          *
9675          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9676          *    after all CPUs have been brought up.
9677          *
9678          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9679          *    domains.
9680          */
9681         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9682         if (rq->rd) {
9683                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9684                 set_rq_online(rq);
9685         }
9686         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9687
9688         return 0;
9689 }
9690
9691 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9692 {
9693         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9694         struct rq_flags rf;
9695         int ret;
9696
9697         /*
9698          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9699          * load balancing when not active
9700          */
9701         nohz_balance_exit_idle(rq);
9702
9703         set_cpu_active(cpu, false);
9704
9705         /*
9706          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9707          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9708          * push those tasks away until this gets cleared, see
9709          * sched_cpu_dying().
9710          */
9711         balance_push_set(cpu, true);
9712
9713         /*
9714          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9715          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9716          * all new such users will observe it.
9717          *
9718          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9719          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9720          *
9721          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9722          */
9723         synchronize_rcu();
9724
9725         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9726         if (rq->rd) {
9727                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9728                 set_rq_offline(rq);
9729         }
9730         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9731
9732 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9733         /*
9734          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9735          */
9736         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9737                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9738
9739         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9740 #endif
9741
9742         if (!sched_smp_initialized)
9743                 return 0;
9744
9745         sched_update_numa(cpu, false);
9746         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9747         if (ret) {
9748                 balance_push_set(cpu, false);
9749                 set_cpu_active(cpu, true);
9750                 sched_update_numa(cpu, true);
9751                 return ret;
9752         }
9753         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9754         return 0;
9755 }
9756
9757 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9758 {
9759         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9760
9761         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9762         update_max_interval();
9763 }
9764
9765 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9766 {
9767         sched_core_cpu_starting(cpu);
9768         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9769         sched_tick_start(cpu);
9770         return 0;
9771 }
9772
9773 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9774
9775 /*
9776  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9777  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9778  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9779  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9780  * any of those which might be on the way out are gone.
9781  *
9782  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9783  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9784  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9785  */
9786 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9787 {
9788         balance_hotplug_wait();
9789         return 0;
9790 }
9791
9792 /*
9793  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9794  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9795  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9796  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9797  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9798  *
9799  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9800  */
9801 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9802 {
9803         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9804
9805         if (delta)
9806                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9807 }
9808
9809 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9810 {
9811         struct task_struct *g, *p;
9812         int cpu = cpu_of(rq);
9813
9814         lockdep_assert_rq_held(rq);
9815
9816         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9817         for_each_process_thread(g, p) {
9818                 if (task_cpu(p) != cpu)
9819                         continue;
9820
9821                 if (!task_on_rq_queued(p))
9822                         continue;
9823
9824                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9825         }
9826 }
9827
9828 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9829 {
9830         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9831         struct rq_flags rf;
9832
9833         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9834         sched_tick_stop(cpu);
9835
9836         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9837         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9838                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9839                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9840         }
9841         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9842
9843         calc_load_migrate(rq);
9844         update_max_interval();
9845         hrtick_clear(rq);
9846         sched_core_cpu_dying(cpu);
9847         return 0;
9848 }
9849 #endif
9850
9851 void __init sched_init_smp(void)
9852 {
9853         sched_init_numa(NUMA_NO_NODE);
9854
9855         /*
9856          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9857          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9858          * happen.
9859          */
9860         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9861         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9862         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9863
9864         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9865         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN)) < 0)
9866                 BUG();
9867         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9868         sched_init_granularity();
9869
9870         init_sched_rt_class();
9871         init_sched_dl_class();
9872
9873         sched_smp_initialized = true;
9874 }
9875
9876 static int __init migration_init(void)
9877 {
9878         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9879         return 0;
9880 }
9881 early_initcall(migration_init);
9882
9883 #else
9884 void __init sched_init_smp(void)
9885 {
9886         sched_init_granularity();
9887 }
9888 #endif /* CONFIG_SMP */
9889
9890 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9891 {
9892         return in_lock_functions(addr) ||
9893                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9894                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9895 }
9896
9897 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9898 /*
9899  * Default task group.
9900  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9901  */
9902 struct task_group root_task_group;
9903 LIST_HEAD(task_groups);
9904
9905 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9906 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
9907 #endif
9908
9909 void __init sched_init(void)
9910 {
9911         unsigned long ptr = 0;
9912         int i;
9913
9914         /* Make sure the linker didn't screw up */
9915         BUG_ON(&idle_sched_class != &fair_sched_class + 1 ||
9916                &fair_sched_class != &rt_sched_class + 1 ||
9917                &rt_sched_class   != &dl_sched_class + 1);
9918 #ifdef CONFIG_SMP
9919         BUG_ON(&dl_sched_class != &stop_sched_class + 1);
9920 #endif
9921
9922         wait_bit_init();
9923
9924 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9925         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9926 #endif
9927 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9928         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9929 #endif
9930         if (ptr) {
9931                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9932
9933 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9934                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9935                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9936
9937                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9938                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9939
9940                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9941                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth, NULL);
9942 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9943 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9944                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9945                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9946
9947                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9948                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9949
9950 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9951         }
9952
9953         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9954
9955 #ifdef CONFIG_SMP
9956         init_defrootdomain();
9957 #endif
9958
9959 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9960         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9961                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9962 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9963
9964 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9965         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9966
9967         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9968         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9969         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9970         autogroup_init(&init_task);
9971 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9972
9973         for_each_possible_cpu(i) {
9974                 struct rq *rq;
9975
9976                 rq = cpu_rq(i);
9977                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9978                 rq->nr_running = 0;
9979                 rq->calc_load_active = 0;
9980                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9981                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9982                 init_rt_rq(&rq->rt);
9983                 init_dl_rq(&rq->dl);
9984 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9985                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9986                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9987                 /*
9988                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
9989                  *
9990                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9991                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
9992                  * system CPU resource is divided among the tasks of
9993                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9994                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9995                  * (se->load.weight).
9996                  *
9997                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
9998                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9999                  * then A0's share of the CPU resource is:
10000                  *
10001                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
10002                  *
10003                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
10004                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
10005                  */
10006                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
10007 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10008
10009                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
10010 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10011                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
10012 #endif
10013 #ifdef CONFIG_SMP
10014                 rq->sd = NULL;
10015                 rq->rd = NULL;
10016                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
10017                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
10018                 rq->active_balance = 0;
10019                 rq->next_balance = jiffies;
10020                 rq->push_cpu = 0;
10021                 rq->cpu = i;
10022                 rq->online = 0;
10023                 rq->idle_stamp = 0;
10024                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
10025                 rq->wake_stamp = jiffies;
10026                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
10027                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
10028
10029                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
10030
10031                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
10032 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
10033                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
10034                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
10035
10036                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
10037 #endif
10038 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
10039                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
10040 #endif
10041 #endif /* CONFIG_SMP */
10042                 hrtick_rq_init(rq);
10043                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
10044
10045 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
10046                 rq->core = rq;
10047                 rq->core_pick = NULL;
10048                 rq->core_enabled = 0;
10049                 rq->core_tree = RB_ROOT;
10050                 rq->core_forceidle_count = 0;
10051                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
10052                 rq->core_forceidle_start = 0;
10053
10054                 rq->core_cookie = 0UL;
10055 #endif
10056                 zalloc_cpumask_var_node(&rq->scratch_mask, GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10057         }
10058
10059         set_load_weight(&init_task, false);
10060
10061         /*
10062          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
10063          */
10064         mmgrab_lazy_tlb(&init_mm);
10065         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
10066
10067         /*
10068          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
10069          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
10070          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
10071          * kthreads.
10072          */
10073         WARN_ON(!set_kthread_struct(current));
10074
10075         /*
10076          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
10077          * called from this thread, however somewhere below it might be,
10078          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
10079          * when this runqueue becomes "idle".
10080          */
10081         init_idle(current, smp_processor_id());
10082
10083         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
10084
10085 #ifdef CONFIG_SMP
10086         idle_thread_set_boot_cpu();
10087         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
10088 #endif
10089         init_sched_fair_class();
10090
10091         psi_init();
10092
10093         init_uclamp();
10094
10095         preempt_dynamic_init();
10096
10097         scheduler_running = 1;
10098 }
10099
10100 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
10101
10102 void __might_sleep(const char *file, int line)
10103 {
10104         unsigned int state = get_current_state();
10105         /*
10106          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
10107          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
10108          * otherwise we will destroy state.
10109          */
10110         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
10111                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
10112                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
10113                         (void *)current->task_state_change,
10114                         (void *)current->task_state_change);
10115
10116         __might_resched(file, line, 0);
10117 }
10118 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
10119
10120 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
10121 {
10122         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
10123                 return;
10124
10125         if (preempt_count() == preempt_offset)
10126                 return;
10127
10128         pr_err("Preemption disabled at:");
10129         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
10130 }
10131
10132 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
10133 {
10134         unsigned int nested = preempt_count();
10135
10136         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
10137
10138         return nested == offsets;
10139 }
10140
10141 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
10142 {
10143         /* Ratelimiting timestamp: */
10144         static unsigned long prev_jiffy;
10145
10146         unsigned long preempt_disable_ip;
10147
10148         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
10149         rcu_sleep_check();
10150
10151         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
10152              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
10153             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
10154             oops_in_progress)
10155                 return;
10156
10157         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
10158                 return;
10159         prev_jiffy = jiffies;
10160
10161         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
10162         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
10163
10164         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
10165                file, line);
10166         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
10167                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
10168                current->pid, current->comm);
10169         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
10170                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
10171
10172         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
10173                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
10174                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
10175         }
10176
10177         if (task_stack_end_corrupted(current))
10178                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
10179
10180         debug_show_held_locks(current);
10181         if (irqs_disabled())
10182                 print_irqtrace_events(current);
10183
10184         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
10185                                  preempt_disable_ip);
10186
10187         dump_stack();
10188         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
10189 }
10190 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
10191
10192 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
10193 {
10194         static unsigned long prev_jiffy;
10195
10196         if (irqs_disabled())
10197                 return;
10198
10199         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
10200                 return;
10201
10202         if (preempt_count() > preempt_offset)
10203                 return;
10204
10205         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
10206                 return;
10207         prev_jiffy = jiffies;
10208
10209         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
10210         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
10211                         in_atomic(), irqs_disabled(),
10212                         current->pid, current->comm);
10213
10214         debug_show_held_locks(current);
10215         dump_stack();
10216         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
10217 }
10218 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
10219
10220 #ifdef CONFIG_SMP
10221 void __cant_migrate(const char *file, int line)
10222 {
10223         static unsigned long prev_jiffy;
10224
10225         if (irqs_disabled())
10226                 return;
10227
10228         if (is_migration_disabled(current))
10229                 return;
10230
10231         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
10232                 return;
10233
10234         if (preempt_count() > 0)
10235                 return;
10236
10237         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
10238                 return;
10239         prev_jiffy = jiffies;
10240
10241         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
10242         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
10243                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
10244                current->pid, current->comm);
10245
10246         debug_show_held_locks(current);
10247         dump_stack();
10248         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
10249 }
10250 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
10251 #endif
10252 #endif
10253
10254 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
10255 void normalize_rt_tasks(void)
10256 {
10257         struct task_struct *g, *p;
10258         struct sched_attr attr = {
10259                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
10260         };
10261
10262         read_lock(&tasklist_lock);
10263         for_each_process_thread(g, p) {
10264                 /*
10265                  * Only normalize user tasks:
10266                  */
10267                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
10268                         continue;
10269
10270                 p->se.exec_start = 0;
10271                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
10272                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
10273                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
10274
10275                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
10276                         /*
10277                          * Renice negative nice level userspace
10278                          * tasks back to 0:
10279                          */
10280                         if (task_nice(p) < 0)
10281                                 set_user_nice(p, 0);
10282                         continue;
10283                 }
10284
10285                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
10286         }
10287         read_unlock(&tasklist_lock);
10288 }
10289
10290 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
10291
10292 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
10293 /*
10294  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
10295  *
10296  * They can only be called when the whole system has been
10297  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
10298  * activity can take place. Using them for anything else would
10299  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
10300  * under any other configuration.
10301  */
10302
10303 /**
10304  * curr_task - return the current task for a given CPU.
10305  * @cpu: the processor in question.
10306  *
10307  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
10308  *
10309  * Return: The current task for @cpu.
10310  */
10311 struct task_struct *curr_task(int cpu)
10312 {
10313         return cpu_curr(cpu);
10314 }
10315
10316 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
10317
10318 #ifdef CONFIG_IA64
10319 /**
10320  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
10321  * @cpu: the processor in question.
10322  * @p: the task pointer to set.
10323  *
10324  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
10325  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
10326  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
10327  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
10328  * and caller must save the original value of the current task (see
10329  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
10330  * re-starting the system.
10331  *
10332  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
10333  */
10334 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
10335 {
10336         cpu_curr(cpu) = p;
10337 }
10338
10339 #endif
10340
10341 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10342 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
10343 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
10344
10345 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
10346                                             struct task_group *parent)
10347 {
10348 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10349         enum uclamp_id clamp_id;
10350
10351         for_each_clamp_id(clamp_id) {
10352                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
10353                               uclamp_none(clamp_id), false);
10354                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
10355         }
10356 #endif
10357 }
10358
10359 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
10360 {
10361         free_fair_sched_group(tg);
10362         free_rt_sched_group(tg);
10363         autogroup_free(tg);
10364         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
10365 }
10366
10367 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
10368 {
10369         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
10370 }
10371
10372 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
10373 {
10374         unregister_fair_sched_group(tg);
10375         unregister_rt_sched_group(tg);
10376         /*
10377          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
10378          * print_cfs_stats() might run concurrently.
10379          */
10380         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
10381 }
10382
10383 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10384 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10385 {
10386         struct task_group *tg;
10387
10388         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
10389         if (!tg)
10390                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10391
10392         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10393                 goto err;
10394
10395         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10396                 goto err;
10397
10398         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
10399
10400         return tg;
10401
10402 err:
10403         sched_free_group(tg);
10404         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10405 }
10406
10407 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10408 {
10409         unsigned long flags;
10410
10411         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10412         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10413
10414         /* Root should already exist: */
10415         WARN_ON(!parent);
10416
10417         tg->parent = parent;
10418         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10419         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10420         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10421
10422         online_fair_sched_group(tg);
10423 }
10424
10425 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10426 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10427 {
10428         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
10429         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10430 }
10431
10432 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10433 {
10434         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
10435         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
10436 }
10437
10438 void sched_release_group(struct task_group *tg)
10439 {
10440         unsigned long flags;
10441
10442         /*
10443          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
10444          * sched_cfs_period_timer()).
10445          *
10446          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
10447          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
10448          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
10449          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
10450          *
10451          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
10452          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
10453          * current RCU grace period has expired.
10454          */
10455         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10456         list_del_rcu(&tg->list);
10457         list_del_rcu(&tg->siblings);
10458         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10459 }
10460
10461 static struct task_group *sched_get_task_group(struct task_struct *tsk)
10462 {
10463         struct task_group *tg;
10464
10465         /*
10466          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
10467          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
10468          * to prevent lockdep warnings.
10469          */
10470         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
10471                           struct task_group, css);
10472         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
10473
10474         return tg;
10475 }
10476
10477 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, struct task_group *group)
10478 {
10479         tsk->sched_task_group = group;
10480
10481 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10482         if (tsk->sched_class->task_change_group)
10483                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk);
10484         else
10485 #endif
10486                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10487 }
10488
10489 /*
10490  * Change task's runqueue when it moves between groups.
10491  *
10492  * The caller of this function should have put the task in its new group by
10493  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
10494  * its new group.
10495  */
10496 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10497 {
10498         int queued, running, queue_flags =
10499                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
10500         struct task_group *group;
10501         struct rq_flags rf;
10502         struct rq *rq;
10503
10504         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
10505         /*
10506          * Esp. with SCHED_AUTOGROUP enabled it is possible to get superfluous
10507          * group changes.
10508          */
10509         group = sched_get_task_group(tsk);
10510         if (group == tsk->sched_task_group)
10511                 goto unlock;
10512
10513         update_rq_clock(rq);
10514
10515         running = task_current(rq, tsk);
10516         queued = task_on_rq_queued(tsk);
10517
10518         if (queued)
10519                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
10520         if (running)
10521                 put_prev_task(rq, tsk);
10522
10523         sched_change_group(tsk, group);
10524
10525         if (queued)
10526                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
10527         if (running) {
10528                 set_next_task(rq, tsk);
10529                 /*
10530                  * After changing group, the running task may have joined a
10531                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
10532                  * resched to make sure that task can still run.
10533                  */
10534                 resched_curr(rq);
10535         }
10536
10537 unlock:
10538         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
10539 }
10540
10541 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
10542 {
10543         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
10544 }
10545
10546 static struct cgroup_subsys_state *
10547 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
10548 {
10549         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
10550         struct task_group *tg;
10551
10552         if (!parent) {
10553                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10554                 return &root_task_group.css;
10555         }
10556
10557         tg = sched_create_group(parent);
10558         if (IS_ERR(tg))
10559                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10560
10561         return &tg->css;
10562 }
10563
10564 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
10565 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
10566 {
10567         struct task_group *tg = css_tg(css);
10568         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
10569
10570         if (parent)
10571                 sched_online_group(tg, parent);
10572
10573 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10574         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
10575         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10576         rcu_read_lock();
10577         cpu_util_update_eff(css);
10578         rcu_read_unlock();
10579         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10580 #endif
10581
10582         return 0;
10583 }
10584
10585 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
10586 {
10587         struct task_group *tg = css_tg(css);
10588
10589         sched_release_group(tg);
10590 }
10591
10592 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
10593 {
10594         struct task_group *tg = css_tg(css);
10595
10596         /*
10597          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
10598          */
10599         sched_unregister_group(tg);
10600 }
10601
10602 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10603 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10604 {
10605         struct task_struct *task;
10606         struct cgroup_subsys_state *css;
10607
10608         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10609                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10610                         return -EINVAL;
10611         }
10612         return 0;
10613 }
10614 #endif
10615
10616 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10617 {
10618         struct task_struct *task;
10619         struct cgroup_subsys_state *css;
10620
10621         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10622                 sched_move_task(task);
10623 }
10624
10625 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10626 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10627 {
10628         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10629         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10630         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10631         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10632         enum uclamp_id clamp_id;
10633         unsigned int clamps;
10634
10635         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10636         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10637
10638         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10639                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10640                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10641
10642                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10643                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10644                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10645                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10646                         if (uc_parent &&
10647                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10648                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10649                         }
10650                 }
10651                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10652                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10653
10654                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10655                 clamps = 0x0;
10656                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10657                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10658                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10659                                 continue;
10660                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10661                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10662                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10663                 }
10664                 if (!clamps) {
10665                         css = css_rightmost_descendant(css);
10666                         continue;
10667                 }
10668
10669                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10670                 uclamp_update_active_tasks(css);
10671         }
10672 }
10673
10674 /*
10675  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10676  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10677  * character constant, use two levels of macros.
10678  */
10679 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10680 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10681
10682 struct uclamp_request {
10683 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10684 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10685         s64 percent;
10686         u64 util;
10687         int ret;
10688 };
10689
10690 static inline struct uclamp_request
10691 capacity_from_percent(char *buf)
10692 {
10693         struct uclamp_request req = {
10694                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10695                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10696                 .ret = 0,
10697         };
10698
10699         buf = strim(buf);
10700         if (strcmp(buf, "max")) {
10701                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10702                                              &req.percent);
10703                 if (req.ret)
10704                         return req;
10705                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10706                         req.ret = -ERANGE;
10707                         return req;
10708                 }
10709
10710                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10711                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10712         }
10713
10714         return req;
10715 }
10716
10717 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10718                                 size_t nbytes, loff_t off,
10719                                 enum uclamp_id clamp_id)
10720 {
10721         struct uclamp_request req;
10722         struct task_group *tg;
10723
10724         req = capacity_from_percent(buf);
10725         if (req.ret)
10726                 return req.ret;
10727
10728         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10729
10730         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10731         rcu_read_lock();
10732
10733         tg = css_tg(of_css(of));
10734         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10735                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10736
10737         /*
10738          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10739          * exact requested value
10740          */
10741         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10742
10743         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10744         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10745
10746         rcu_read_unlock();
10747         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10748
10749         return nbytes;
10750 }
10751
10752 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10753                                     char *buf, size_t nbytes,
10754                                     loff_t off)
10755 {
10756         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10757 }
10758
10759 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10760                                     char *buf, size_t nbytes,
10761                                     loff_t off)
10762 {
10763         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10764 }
10765
10766 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10767                                     enum uclamp_id clamp_id)
10768 {
10769         struct task_group *tg;
10770         u64 util_clamp;
10771         u64 percent;
10772         u32 rem;
10773
10774         rcu_read_lock();
10775         tg = css_tg(seq_css(sf));
10776         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10777         rcu_read_unlock();
10778
10779         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10780                 seq_puts(sf, "max\n");
10781                 return;
10782         }
10783
10784         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10785         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10786         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10787 }
10788
10789 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10790 {
10791         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10792         return 0;
10793 }
10794
10795 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10796 {
10797         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10798         return 0;
10799 }
10800 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10801
10802 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10803 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10804                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10805 {
10806         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10807                 shareval = MAX_SHARES;
10808         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10809 }
10810
10811 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10812                                struct cftype *cft)
10813 {
10814         struct task_group *tg = css_tg(css);
10815
10816         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10817 }
10818
10819 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10820 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10821
10822 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10823 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10824 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10825 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10826
10827 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10828
10829 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10830                                 u64 burst)
10831 {
10832         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10833         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10834
10835         if (tg == &root_task_group)
10836                 return -EINVAL;
10837
10838         /*
10839          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10840          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10841          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10842          */
10843         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10844                 return -EINVAL;
10845
10846         /*
10847          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10848          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10849          * feasibility.
10850          */
10851         if (period > max_cfs_quota_period)
10852                 return -EINVAL;
10853
10854         /*
10855          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10856          */
10857         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10858                 return -EINVAL;
10859
10860         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10861                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10862                 return -EINVAL;
10863
10864         /*
10865          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10866          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10867          */
10868         cpus_read_lock();
10869         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
10870         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10871         if (ret)
10872                 goto out_unlock;
10873
10874         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10875         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10876         /*
10877          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10878          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10879          */
10880         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10881                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10882         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
10883         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10884         cfs_b->quota = quota;
10885         cfs_b->burst = burst;
10886
10887         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10888
10889         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
10890         if (runtime_enabled)
10891                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10892
10893         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
10894
10895         for_each_online_cpu(i) {
10896                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10897                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10898                 struct rq_flags rf;
10899
10900                 rq_lock_irq(rq, &rf);
10901                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10902                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10903
10904                 if (cfs_rq->throttled)
10905                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10906                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
10907         }
10908         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10909                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10910 out_unlock:
10911         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
10912         cpus_read_unlock();
10913
10914         return ret;
10915 }
10916
10917 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10918 {
10919         u64 quota, period, burst;
10920
10921         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10922         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10923         if (cfs_quota_us < 0)
10924                 quota = RUNTIME_INF;
10925         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10926                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10927         else
10928                 return -EINVAL;
10929
10930         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10931 }
10932
10933 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10934 {
10935         u64 quota_us;
10936
10937         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10938                 return -1;
10939
10940         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10941         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10942
10943         return quota_us;
10944 }
10945
10946 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10947 {
10948         u64 quota, period, burst;
10949
10950         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10951                 return -EINVAL;
10952
10953         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10954         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10955         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10956
10957         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10958 }
10959
10960 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10961 {
10962         u64 cfs_period_us;
10963
10964         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10965         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10966
10967         return cfs_period_us;
10968 }
10969
10970 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10971 {
10972         u64 quota, period, burst;
10973
10974         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10975                 return -EINVAL;
10976
10977         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10978         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10979         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10980
10981         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10982 }
10983
10984 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10985 {
10986         u64 burst_us;
10987
10988         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10989         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10990
10991         return burst_us;
10992 }
10993
10994 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10995                                   struct cftype *cft)
10996 {
10997         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
10998 }
10999
11000 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11001                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
11002 {
11003         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
11004 }
11005
11006 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11007                                    struct cftype *cft)
11008 {
11009         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
11010 }
11011
11012 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11013                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
11014 {
11015         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
11016 }
11017
11018 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11019                                   struct cftype *cft)
11020 {
11021         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
11022 }
11023
11024 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11025                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
11026 {
11027         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
11028 }
11029
11030 struct cfs_schedulable_data {
11031         struct task_group *tg;
11032         u64 period, quota;
11033 };
11034
11035 /*
11036  * normalize group quota/period to be quota/max_period
11037  * note: units are usecs
11038  */
11039 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
11040                                struct cfs_schedulable_data *d)
11041 {
11042         u64 quota, period;
11043
11044         if (tg == d->tg) {
11045                 period = d->period;
11046                 quota = d->quota;
11047         } else {
11048                 period = tg_get_cfs_period(tg);
11049                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
11050         }
11051
11052         /* note: these should typically be equivalent */
11053         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
11054                 return RUNTIME_INF;
11055
11056         return to_ratio(period, quota);
11057 }
11058
11059 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
11060 {
11061         struct cfs_schedulable_data *d = data;
11062         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
11063         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
11064
11065         if (!tg->parent) {
11066                 quota = RUNTIME_INF;
11067         } else {
11068                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
11069
11070                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
11071                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
11072
11073                 /*
11074                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
11075                  * always take the non-RUNTIME_INF min.  On cgroup1, only
11076                  * inherit when no limit is set. In both cases this is used
11077                  * by the scheduler to determine if a given CFS task has a
11078                  * bandwidth constraint at some higher level.
11079                  */
11080                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
11081                         if (quota == RUNTIME_INF)
11082                                 quota = parent_quota;
11083                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF)
11084                                 quota = min(quota, parent_quota);
11085                 } else {
11086                         if (quota == RUNTIME_INF)
11087                                 quota = parent_quota;
11088                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
11089                                 return -EINVAL;
11090                 }
11091         }
11092         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
11093
11094         return 0;
11095 }
11096
11097 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
11098 {
11099         int ret;
11100         struct cfs_schedulable_data data = {
11101                 .tg = tg,
11102                 .period = period,
11103                 .quota = quota,
11104         };
11105
11106         if (quota != RUNTIME_INF) {
11107                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
11108                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
11109         }
11110
11111         rcu_read_lock();
11112         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
11113         rcu_read_unlock();
11114
11115         return ret;
11116 }
11117
11118 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
11119 {
11120         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11121         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
11122
11123         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
11124         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
11125         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
11126
11127         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
11128                 struct sched_statistics *stats;
11129                 u64 ws = 0;
11130                 int i;
11131
11132                 for_each_possible_cpu(i) {
11133                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
11134                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
11135                 }
11136
11137                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
11138         }
11139
11140         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
11141         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
11142
11143         return 0;
11144 }
11145
11146 static u64 throttled_time_self(struct task_group *tg)
11147 {
11148         int i;
11149         u64 total = 0;
11150
11151         for_each_possible_cpu(i) {
11152                 total += READ_ONCE(tg->cfs_rq[i]->throttled_clock_self_time);
11153         }
11154
11155         return total;
11156 }
11157
11158 static int cpu_cfs_local_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
11159 {
11160         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11161
11162         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", throttled_time_self(tg));
11163
11164         return 0;
11165 }
11166 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
11167 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
11168
11169 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11170 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
11171                                 struct cftype *cft, s64 val)
11172 {
11173         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
11174 }
11175
11176 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
11177                                struct cftype *cft)
11178 {
11179         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
11180 }
11181
11182 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
11183                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
11184 {
11185         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
11186 }
11187
11188 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
11189                                    struct cftype *cft)
11190 {
11191         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
11192 }
11193 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
11194
11195 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11196 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11197                                struct cftype *cft)
11198 {
11199         return css_tg(css)->idle;
11200 }
11201
11202 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11203                                 struct cftype *cft, s64 idle)
11204 {
11205         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
11206 }
11207 #endif
11208
11209 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
11210 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11211         {
11212                 .name = "shares",
11213                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
11214                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
11215         },
11216         {
11217                 .name = "idle",
11218                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11219                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11220         },
11221 #endif
11222 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11223         {
11224                 .name = "cfs_quota_us",
11225                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
11226                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
11227         },
11228         {
11229                 .name = "cfs_period_us",
11230                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
11231                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
11232         },
11233         {
11234                 .name = "cfs_burst_us",
11235                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11236                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11237         },
11238         {
11239                 .name = "stat",
11240                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
11241         },
11242         {
11243                 .name = "stat.local",
11244                 .seq_show = cpu_cfs_local_stat_show,
11245         },
11246 #endif
11247 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11248         {
11249                 .name = "rt_runtime_us",
11250                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
11251                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
11252         },
11253         {
11254                 .name = "rt_period_us",
11255                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
11256                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
11257         },
11258 #endif
11259 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11260         {
11261                 .name = "uclamp.min",
11262                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11263                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11264                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11265         },
11266         {
11267                 .name = "uclamp.max",
11268                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11269                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11270                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11271         },
11272 #endif
11273         { }     /* Terminate */
11274 };
11275
11276 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
11277                                struct cgroup_subsys_state *css)
11278 {
11279 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11280         {
11281                 struct task_group *tg = css_tg(css);
11282                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
11283                 u64 throttled_usec, burst_usec;
11284
11285                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
11286                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
11287                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
11288                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
11289
11290                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
11291                            "nr_throttled %d\n"
11292                            "throttled_usec %llu\n"
11293                            "nr_bursts %d\n"
11294                            "burst_usec %llu\n",
11295                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
11296                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
11297         }
11298 #endif
11299         return 0;
11300 }
11301
11302 static int cpu_local_stat_show(struct seq_file *sf,
11303                                struct cgroup_subsys_state *css)
11304 {
11305 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11306         {
11307                 struct task_group *tg = css_tg(css);
11308                 u64 throttled_self_usec;
11309
11310                 throttled_self_usec = throttled_time_self(tg);
11311                 do_div(throttled_self_usec, NSEC_PER_USEC);
11312
11313                 seq_printf(sf, "throttled_usec %llu\n",
11314                            throttled_self_usec);
11315         }
11316 #endif
11317         return 0;
11318 }
11319
11320 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11321 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11322                                struct cftype *cft)
11323 {
11324         struct task_group *tg = css_tg(css);
11325         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
11326
11327         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
11328 }
11329
11330 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11331                                 struct cftype *cft, u64 weight)
11332 {
11333         /*
11334          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
11335          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
11336          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
11337          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
11338          * the original value over the entire range.
11339          */
11340         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
11341                 return -ERANGE;
11342
11343         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
11344
11345         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
11346 }
11347
11348 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11349                                     struct cftype *cft)
11350 {
11351         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
11352         int last_delta = INT_MAX;
11353         int prio, delta;
11354
11355         /* find the closest nice value to the current weight */
11356         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
11357                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
11358                 if (delta >= last_delta)
11359                         break;
11360                 last_delta = delta;
11361         }
11362
11363         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
11364 }
11365
11366 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11367                                      struct cftype *cft, s64 nice)
11368 {
11369         unsigned long weight;
11370         int idx;
11371
11372         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
11373                 return -ERANGE;
11374
11375         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
11376         idx = array_index_nospec(idx, 40);
11377         weight = sched_prio_to_weight[idx];
11378
11379         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
11380 }
11381 #endif
11382
11383 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
11384                                                   long period, long quota)
11385 {
11386         if (quota < 0)
11387                 seq_puts(sf, "max");
11388         else
11389                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
11390
11391         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
11392 }
11393
11394 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
11395 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
11396                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
11397 {
11398         char tok[21];   /* U64_MAX */
11399
11400         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
11401                 return -EINVAL;
11402
11403         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
11404
11405         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
11406                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
11407         else if (!strcmp(tok, "max"))
11408                 *quotap = RUNTIME_INF;
11409         else
11410                 return -EINVAL;
11411
11412         return 0;
11413 }
11414
11415 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11416 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
11417 {
11418         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11419
11420         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
11421         return 0;
11422 }
11423
11424 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
11425                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
11426 {
11427         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
11428         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
11429         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
11430         u64 quota;
11431         int ret;
11432
11433         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
11434         if (!ret)
11435                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
11436         return ret ?: nbytes;
11437 }
11438 #endif
11439
11440 static struct cftype cpu_files[] = {
11441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11442         {
11443                 .name = "weight",
11444                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11445                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
11446                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
11447         },
11448         {
11449                 .name = "weight.nice",
11450                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11451                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
11452                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
11453         },
11454         {
11455                 .name = "idle",
11456                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11457                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11458                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11459         },
11460 #endif
11461 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11462         {
11463                 .name = "max",
11464                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11465                 .seq_show = cpu_max_show,
11466                 .write = cpu_max_write,
11467         },
11468         {
11469                 .name = "max.burst",
11470                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11471                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11472                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11473         },
11474 #endif
11475 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11476         {
11477                 .name = "uclamp.min",
11478                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11479                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11480                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11481         },
11482         {
11483                 .name = "uclamp.max",
11484                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11485                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11486                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11487         },
11488 #endif
11489         { }     /* terminate */
11490 };
11491
11492 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
11493         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
11494         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
11495         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
11496         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
11497         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
11498         .css_local_stat_show = cpu_local_stat_show,
11499 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11500         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
11501 #endif
11502         .attach         = cpu_cgroup_attach,
11503         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
11504         .dfl_cftypes    = cpu_files,
11505         .early_init     = true,
11506         .threaded       = true,
11507 };
11508
11509 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
11510
11511 void dump_cpu_task(int cpu)
11512 {
11513         if (cpu == smp_processor_id() && in_hardirq()) {
11514                 struct pt_regs *regs;
11515
11516                 regs = get_irq_regs();
11517                 if (regs) {
11518                         show_regs(regs);
11519                         return;
11520                 }
11521         }
11522
11523         if (trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
11524                 return;
11525
11526         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
11527         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
11528 }
11529
11530 /*
11531  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
11532  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
11533  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
11534  * that remained on nice 0.
11535  *
11536  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
11537  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
11538  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
11539  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
11540  * the relative distance between them is ~25%.)
11541  */
11542 const int sched_prio_to_weight[40] = {
11543  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
11544  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
11545  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
11546  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
11547  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
11548  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
11549  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
11550  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
11551 };
11552
11553 /*
11554  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
11555  *
11556  * In cases where the weight does not change often, we can use the
11557  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
11558  * into multiplications:
11559  */
11560 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
11561  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
11562  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
11563  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
11564  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
11565  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
11566  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
11567  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
11568  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
11569 };
11570
11571 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
11572 {
11573         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
11574 }
11575
11576 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
11577
11578 /*
11579  * @cid_lock: Guarantee forward-progress of cid allocation.
11580  *
11581  * Concurrency ID allocation within a bitmap is mostly lock-free. The cid_lock
11582  * is only used when contention is detected by the lock-free allocation so
11583  * forward progress can be guaranteed.
11584  */
11585 DEFINE_RAW_SPINLOCK(cid_lock);
11586
11587 /*
11588  * @use_cid_lock: Select cid allocation behavior: lock-free vs spinlock.
11589  *
11590  * When @use_cid_lock is 0, the cid allocation is lock-free. When contention is
11591  * detected, it is set to 1 to ensure that all newly coming allocations are
11592  * serialized by @cid_lock until the allocation which detected contention
11593  * completes and sets @use_cid_lock back to 0. This guarantees forward progress
11594  * of a cid allocation.
11595  */
11596 int use_cid_lock;
11597
11598 /*
11599  * mm_cid remote-clear implements a lock-free algorithm to clear per-mm/cpu cid
11600  * concurrently with respect to the execution of the source runqueue context
11601  * switch.
11602  *
11603  * There is one basic properties we want to guarantee here:
11604  *
11605  * (1) Remote-clear should _never_ mark a per-cpu cid UNSET when it is actively
11606  * used by a task. That would lead to concurrent allocation of the cid and
11607  * userspace corruption.
11608  *
11609  * Provide this guarantee by introducing a Dekker memory ordering to guarantee
11610  * that a pair of loads observe at least one of a pair of stores, which can be
11611  * shown as:
11612  *
11613  *      X = Y = 0
11614  *
11615  *      w[X]=1          w[Y]=1
11616  *      MB              MB
11617  *      r[Y]=y          r[X]=x
11618  *
11619  * Which guarantees that x==0 && y==0 is impossible. But rather than using
11620  * values 0 and 1, this algorithm cares about specific state transitions of the
11621  * runqueue current task (as updated by the scheduler context switch), and the
11622  * per-mm/cpu cid value.
11623  *
11624  * Let's introduce task (Y) which has task->mm == mm and task (N) which has
11625  * task->mm != mm for the rest of the discussion. There are two scheduler state
11626  * transitions on context switch we care about:
11627  *
11628  * (TSA) Store to rq->curr with transition from (N) to (Y)
11629  *
11630  * (TSB) Store to rq->curr with transition from (Y) to (N)
11631  *
11632  * On the remote-clear side, there is one transition we care about:
11633  *
11634  * (TMA) cmpxchg to *pcpu_cid to set the LAZY flag
11635  *
11636  * There is also a transition to UNSET state which can be performed from all
11637  * sides (scheduler, remote-clear). It is always performed with a cmpxchg which
11638  * guarantees that only a single thread will succeed:
11639  *
11640  * (TMB) cmpxchg to *pcpu_cid to mark UNSET
11641  *
11642  * Just to be clear, what we do _not_ want to happen is a transition to UNSET
11643  * when a thread is actively using the cid (property (1)).
11644  *
11645  * Let's looks at the relevant combinations of TSA/TSB, and TMA transitions.
11646  *
11647  * Scenario A) (TSA)+(TMA) (from next task perspective)
11648  *
11649  * CPU0                                      CPU1
11650  *
11651  * Context switch CS-1                       Remote-clear
11652  *   - store to rq->curr: (N)->(Y) (TSA)     - cmpxchg to *pcpu_id to LAZY (TMA)
11653  *                                             (implied barrier after cmpxchg)
11654  *   - switch_mm_cid()
11655  *     - memory barrier (see switch_mm_cid()
11656  *       comment explaining how this barrier
11657  *       is combined with other scheduler
11658  *       barriers)
11659  *     - mm_cid_get (next)
11660  *       - READ_ONCE(*pcpu_cid)              - rcu_dereference(src_rq->curr)
11661  *
11662  * This Dekker ensures that either task (Y) is observed by the
11663  * rcu_dereference() or the LAZY flag is observed by READ_ONCE(), or both are
11664  * observed.
11665  *
11666  * If task (Y) store is observed by rcu_dereference(), it means that there is
11667  * still an active task on the cpu. Remote-clear will therefore not transition
11668  * to UNSET, which fulfills property (1).
11669  *
11670  * If task (Y) is not observed, but the lazy flag is observed by READ_ONCE(),
11671  * it will move its state to UNSET, which clears the percpu cid perhaps
11672  * uselessly (which is not an issue for correctness). Because task (Y) is not
11673  * observed, CPU1 can move ahead to set the state to UNSET. Because moving
11674  * state to UNSET is done with a cmpxchg expecting that the old state has the
11675  * LAZY flag set, only one thread will successfully UNSET.
11676  *
11677  * If both states (LAZY flag and task (Y)) are observed, the thread on CPU0
11678  * will observe the LAZY flag and transition to UNSET (perhaps uselessly), and
11679  * CPU1 will observe task (Y) and do nothing more, which is fine.
11680  *
11681  * What we are effectively preventing with this Dekker is a scenario where
11682  * neither LAZY flag nor store (Y) are observed, which would fail property (1)
11683  * because this would UNSET a cid which is actively used.
11684  */
11685
11686 void sched_mm_cid_migrate_from(struct task_struct *t)
11687 {
11688         t->migrate_from_cpu = task_cpu(t);
11689 }
11690
11691 static
11692 int __sched_mm_cid_migrate_from_fetch_cid(struct rq *src_rq,
11693                                           struct task_struct *t,
11694                                           struct mm_cid *src_pcpu_cid)
11695 {
11696         struct mm_struct *mm = t->mm;
11697         struct task_struct *src_task;
11698         int src_cid, last_mm_cid;
11699
11700         if (!mm)
11701                 return -1;
11702
11703         last_mm_cid = t->last_mm_cid;
11704         /*
11705          * If the migrated task has no last cid, or if the current
11706          * task on src rq uses the cid, it means the source cid does not need
11707          * to be moved to the destination cpu.
11708          */
11709         if (last_mm_cid == -1)
11710                 return -1;
11711         src_cid = READ_ONCE(src_pcpu_cid->cid);
11712         if (!mm_cid_is_valid(src_cid) || last_mm_cid != src_cid)
11713                 return -1;
11714
11715         /*
11716          * If we observe an active task using the mm on this rq, it means we
11717          * are not the last task to be migrated from this cpu for this mm, so
11718          * there is no need to move src_cid to the destination cpu.
11719          */
11720         rcu_read_lock();
11721         src_task = rcu_dereference(src_rq->curr);
11722         if (READ_ONCE(src_task->mm_cid_active) && src_task->mm == mm) {
11723                 rcu_read_unlock();
11724                 t->last_mm_cid = -1;
11725                 return -1;
11726         }
11727         rcu_read_unlock();
11728
11729         return src_cid;
11730 }
11731
11732 static
11733 int __sched_mm_cid_migrate_from_try_steal_cid(struct rq *src_rq,
11734                                               struct task_struct *t,
11735                                               struct mm_cid *src_pcpu_cid,
11736                                               int src_cid)
11737 {
11738         struct task_struct *src_task;
11739         struct mm_struct *mm = t->mm;
11740         int lazy_cid;
11741
11742         if (src_cid == -1)
11743                 return -1;
11744
11745         /*
11746          * Attempt to clear the source cpu cid to move it to the destination
11747          * cpu.
11748          */
11749         lazy_cid = mm_cid_set_lazy_put(src_cid);
11750         if (!try_cmpxchg(&src_pcpu_cid->cid, &src_cid, lazy_cid))
11751                 return -1;
11752
11753         /*
11754          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11755          * rq->curr->mm matches the scheduler barrier in context_switch()
11756          * between store to rq->curr and load of prev and next task's
11757          * per-mm/cpu cid.
11758          *
11759          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11760          * rq->curr->mm_cid_active matches the barrier in
11761          * sched_mm_cid_exit_signals(), sched_mm_cid_before_execve(), and
11762          * sched_mm_cid_after_execve() between store to t->mm_cid_active and
11763          * load of per-mm/cpu cid.
11764          */
11765
11766         /*
11767          * If we observe an active task using the mm on this rq after setting
11768          * the lazy-put flag, this task will be responsible for transitioning
11769          * from lazy-put flag set to MM_CID_UNSET.
11770          */
11771         rcu_read_lock();
11772         src_task = rcu_dereference(src_rq->curr);
11773         if (READ_ONCE(src_task->mm_cid_active) && src_task->mm == mm) {
11774                 rcu_read_unlock();
11775                 /*
11776                  * We observed an active task for this mm, there is therefore
11777                  * no point in moving this cid to the destination cpu.
11778                  */
11779                 t->last_mm_cid = -1;
11780                 return -1;
11781         }
11782         rcu_read_unlock();
11783
11784         /*
11785          * The src_cid is unused, so it can be unset.
11786          */
11787         if (!try_cmpxchg(&src_pcpu_cid->cid, &lazy_cid, MM_CID_UNSET))
11788                 return -1;
11789         return src_cid;
11790 }
11791
11792 /*
11793  * Migration to dst cpu. Called with dst_rq lock held.
11794  * Interrupts are disabled, which keeps the window of cid ownership without the
11795  * source rq lock held small.
11796  */
11797 void sched_mm_cid_migrate_to(struct rq *dst_rq, struct task_struct *t)
11798 {
11799         struct mm_cid *src_pcpu_cid, *dst_pcpu_cid;
11800         struct mm_struct *mm = t->mm;
11801         int src_cid, dst_cid, src_cpu;
11802         struct rq *src_rq;
11803
11804         lockdep_assert_rq_held(dst_rq);
11805
11806         if (!mm)
11807                 return;
11808         src_cpu = t->migrate_from_cpu;
11809         if (src_cpu == -1) {
11810                 t->last_mm_cid = -1;
11811                 return;
11812         }
11813         /*
11814          * Move the src cid if the dst cid is unset. This keeps id
11815          * allocation closest to 0 in cases where few threads migrate around
11816          * many cpus.
11817          *
11818          * If destination cid is already set, we may have to just clear
11819          * the src cid to ensure compactness in frequent migrations
11820          * scenarios.
11821          *
11822          * It is not useful to clear the src cid when the number of threads is
11823          * greater or equal to the number of allowed cpus, because user-space
11824          * can expect that the number of allowed cids can reach the number of
11825          * allowed cpus.
11826          */
11827         dst_pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu_of(dst_rq));
11828         dst_cid = READ_ONCE(dst_pcpu_cid->cid);
11829         if (!mm_cid_is_unset(dst_cid) &&
11830             atomic_read(&mm->mm_users) >= t->nr_cpus_allowed)
11831                 return;
11832         src_pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, src_cpu);
11833         src_rq = cpu_rq(src_cpu);
11834         src_cid = __sched_mm_cid_migrate_from_fetch_cid(src_rq, t, src_pcpu_cid);
11835         if (src_cid == -1)
11836                 return;
11837         src_cid = __sched_mm_cid_migrate_from_try_steal_cid(src_rq, t, src_pcpu_cid,
11838                                                             src_cid);
11839         if (src_cid == -1)
11840                 return;
11841         if (!mm_cid_is_unset(dst_cid)) {
11842                 __mm_cid_put(mm, src_cid);
11843                 return;
11844         }
11845         /* Move src_cid to dst cpu. */
11846         mm_cid_snapshot_time(dst_rq, mm);
11847         WRITE_ONCE(dst_pcpu_cid->cid, src_cid);
11848 }
11849
11850 static void sched_mm_cid_remote_clear(struct mm_struct *mm, struct mm_cid *pcpu_cid,
11851                                       int cpu)
11852 {
11853         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
11854         struct task_struct *t;
11855         unsigned long flags;
11856         int cid, lazy_cid;
11857
11858         cid = READ_ONCE(pcpu_cid->cid);
11859         if (!mm_cid_is_valid(cid))
11860                 return;
11861
11862         /*
11863          * Clear the cpu cid if it is set to keep cid allocation compact.  If
11864          * there happens to be other tasks left on the source cpu using this
11865          * mm, the next task using this mm will reallocate its cid on context
11866          * switch.
11867          */
11868         lazy_cid = mm_cid_set_lazy_put(cid);
11869         if (!try_cmpxchg(&pcpu_cid->cid, &cid, lazy_cid))
11870                 return;
11871
11872         /*
11873          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11874          * rq->curr->mm matches the scheduler barrier in context_switch()
11875          * between store to rq->curr and load of prev and next task's
11876          * per-mm/cpu cid.
11877          *
11878          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11879          * rq->curr->mm_cid_active matches the barrier in
11880          * sched_mm_cid_exit_signals(), sched_mm_cid_before_execve(), and
11881          * sched_mm_cid_after_execve() between store to t->mm_cid_active and
11882          * load of per-mm/cpu cid.
11883          */
11884
11885         /*
11886          * If we observe an active task using the mm on this rq after setting
11887          * the lazy-put flag, that task will be responsible for transitioning
11888          * from lazy-put flag set to MM_CID_UNSET.
11889          */
11890         rcu_read_lock();
11891         t = rcu_dereference(rq->curr);
11892         if (READ_ONCE(t->mm_cid_active) && t->mm == mm) {
11893                 rcu_read_unlock();
11894                 return;
11895         }
11896         rcu_read_unlock();
11897
11898         /*
11899          * The cid is unused, so it can be unset.
11900          * Disable interrupts to keep the window of cid ownership without rq
11901          * lock small.
11902          */
11903         local_irq_save(flags);
11904         if (try_cmpxchg(&pcpu_cid->cid, &lazy_cid, MM_CID_UNSET))
11905                 __mm_cid_put(mm, cid);
11906         local_irq_restore(flags);
11907 }
11908
11909 static void sched_mm_cid_remote_clear_old(struct mm_struct *mm, int cpu)
11910 {
11911         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
11912         struct mm_cid *pcpu_cid;
11913         struct task_struct *curr;
11914         u64 rq_clock;
11915
11916         /*
11917          * rq->clock load is racy on 32-bit but one spurious clear once in a
11918          * while is irrelevant.
11919          */
11920         rq_clock = READ_ONCE(rq->clock);
11921         pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu);
11922
11923         /*
11924          * In order to take care of infrequently scheduled tasks, bump the time
11925          * snapshot associated with this cid if an active task using the mm is
11926          * observed on this rq.
11927          */
11928         rcu_read_lock();
11929         curr = rcu_dereference(rq->curr);
11930         if (READ_ONCE(curr->mm_cid_active) && curr->mm == mm) {
11931                 WRITE_ONCE(pcpu_cid->time, rq_clock);
11932                 rcu_read_unlock();
11933                 return;
11934         }
11935         rcu_read_unlock();
11936
11937         if (rq_clock < pcpu_cid->time + SCHED_MM_CID_PERIOD_NS)
11938                 return;
11939         sched_mm_cid_remote_clear(mm, pcpu_cid, cpu);
11940 }
11941
11942 static void sched_mm_cid_remote_clear_weight(struct mm_struct *mm, int cpu,
11943                                              int weight)
11944 {
11945         struct mm_cid *pcpu_cid;
11946         int cid;
11947
11948         pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu);
11949         cid = READ_ONCE(pcpu_cid->cid);
11950         if (!mm_cid_is_valid(cid) || cid < weight)
11951                 return;
11952         sched_mm_cid_remote_clear(mm, pcpu_cid, cpu);
11953 }
11954
11955 static void task_mm_cid_work(struct callback_head *work)
11956 {
11957         unsigned long now = jiffies, old_scan, next_scan;
11958         struct task_struct *t = current;
11959         struct cpumask *cidmask;
11960         struct mm_struct *mm;
11961         int weight, cpu;
11962
11963         SCHED_WARN_ON(t != container_of(work, struct task_struct, cid_work));
11964
11965         work->next = work;      /* Prevent double-add */
11966         if (t->flags & PF_EXITING)
11967                 return;
11968         mm = t->mm;
11969         if (!mm)
11970                 return;
11971         old_scan = READ_ONCE(mm->mm_cid_next_scan);
11972         next_scan = now + msecs_to_jiffies(MM_CID_SCAN_DELAY);
11973         if (!old_scan) {
11974                 unsigned long res;
11975
11976                 res = cmpxchg(&mm->mm_cid_next_scan, old_scan, next_scan);
11977                 if (res != old_scan)
11978                         old_scan = res;
11979                 else
11980                         old_scan = next_scan;
11981         }
11982         if (time_before(now, old_scan))
11983                 return;
11984         if (!try_cmpxchg(&mm->mm_cid_next_scan, &old_scan, next_scan))
11985                 return;
11986         cidmask = mm_cidmask(mm);
11987         /* Clear cids that were not recently used. */
11988         for_each_possible_cpu(cpu)
11989                 sched_mm_cid_remote_clear_old(mm, cpu);
11990         weight = cpumask_weight(cidmask);
11991         /*
11992          * Clear cids that are greater or equal to the cidmask weight to
11993          * recompact it.
11994          */
11995         for_each_possible_cpu(cpu)
11996                 sched_mm_cid_remote_clear_weight(mm, cpu, weight);
11997 }
11998
11999 void init_sched_mm_cid(struct task_struct *t)
12000 {
12001         struct mm_struct *mm = t->mm;
12002         int mm_users = 0;
12003
12004         if (mm) {
12005                 mm_users = atomic_read(&mm->mm_users);
12006                 if (mm_users == 1)
12007                         mm->mm_cid_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(MM_CID_SCAN_DELAY);
12008         }
12009         t->cid_work.next = &t->cid_work;        /* Protect against double add */
12010         init_task_work(&t->cid_work, task_mm_cid_work);
12011 }
12012
12013 void task_tick_mm_cid(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
12014 {
12015         struct callback_head *work = &curr->cid_work;
12016         unsigned long now = jiffies;
12017
12018         if (!curr->mm || (curr->flags & (PF_EXITING | PF_KTHREAD)) ||
12019             work->next != work)
12020                 return;
12021         if (time_before(now, READ_ONCE(curr->mm->mm_cid_next_scan)))
12022                 return;
12023         task_work_add(curr, work, TWA_RESUME);
12024 }
12025
12026 void sched_mm_cid_exit_signals(struct task_struct *t)
12027 {
12028         struct mm_struct *mm = t->mm;
12029         struct rq_flags rf;
12030         struct rq *rq;
12031
12032         if (!mm)
12033                 return;
12034
12035         preempt_disable();
12036         rq = this_rq();
12037         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
12038         preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
12039         WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 0);
12040         /*
12041          * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
12042          * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
12043          */
12044         smp_mb();
12045         mm_cid_put(mm);
12046         t->last_mm_cid = t->mm_cid = -1;
12047         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
12048 }
12049
12050 void sched_mm_cid_before_execve(struct task_struct *t)
12051 {
12052         struct mm_struct *mm = t->mm;
12053         struct rq_flags rf;
12054         struct rq *rq;
12055
12056         if (!mm)
12057                 return;
12058
12059         preempt_disable();
12060         rq = this_rq();
12061         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
12062         preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
12063         WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 0);
12064         /*
12065          * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
12066          * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
12067          */
12068         smp_mb();
12069         mm_cid_put(mm);
12070         t->last_mm_cid = t->mm_cid = -1;
12071         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
12072 }
12073
12074 void sched_mm_cid_after_execve(struct task_struct *t)
12075 {
12076         struct mm_struct *mm = t->mm;
12077         struct rq_flags rf;
12078         struct rq *rq;
12079
12080         if (!mm)
12081                 return;
12082
12083         preempt_disable();
12084         rq = this_rq();
12085         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
12086         preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
12087         WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 1);
12088         /*
12089          * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
12090          * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
12091          */
12092         smp_mb();
12093         t->last_mm_cid = t->mm_cid = mm_cid_get(rq, mm);
12094         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
12095         rseq_set_notify_resume(t);
12096 }
12097
12098 void sched_mm_cid_fork(struct task_struct *t)
12099 {
12100         WARN_ON_ONCE(!t->mm || t->mm_cid != -1);
12101         t->mm_cid_active = 1;
12102 }
12103 #endif