Merge tag 'printk-for-5.19-rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #include <linux/highmem.h>
10 #include <linux/hrtimer_api.h>
11 #include <linux/ktime_api.h>
12 #include <linux/sched/signal.h>
13 #include <linux/syscalls_api.h>
14 #include <linux/debug_locks.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/capability.h>
17 #include <linux/pgtable_api.h>
18 #include <linux/wait_bit.h>
19 #include <linux/jiffies.h>
20 #include <linux/spinlock_api.h>
21 #include <linux/cpumask_api.h>
22 #include <linux/lockdep_api.h>
23 #include <linux/hardirq.h>
24 #include <linux/softirq.h>
25 #include <linux/refcount_api.h>
26 #include <linux/topology.h>
27 #include <linux/sched/clock.h>
28 #include <linux/sched/cond_resched.h>
29 #include <linux/sched/cputime.h>
30 #include <linux/sched/debug.h>
31 #include <linux/sched/hotplug.h>
32 #include <linux/sched/init.h>
33 #include <linux/sched/isolation.h>
34 #include <linux/sched/loadavg.h>
35 #include <linux/sched/mm.h>
36 #include <linux/sched/nohz.h>
37 #include <linux/sched/rseq_api.h>
38 #include <linux/sched/rt.h>
39
40 #include <linux/blkdev.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpuset.h>
43 #include <linux/delayacct.h>
44 #include <linux/init_task.h>
45 #include <linux/interrupt.h>
46 #include <linux/ioprio.h>
47 #include <linux/kallsyms.h>
48 #include <linux/kcov.h>
49 #include <linux/kprobes.h>
50 #include <linux/llist_api.h>
51 #include <linux/mmu_context.h>
52 #include <linux/mmzone.h>
53 #include <linux/mutex_api.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/nospec.h>
56 #include <linux/perf_event_api.h>
57 #include <linux/profile.h>
58 #include <linux/psi.h>
59 #include <linux/rcuwait_api.h>
60 #include <linux/sched/wake_q.h>
61 #include <linux/scs.h>
62 #include <linux/slab.h>
63 #include <linux/syscalls.h>
64 #include <linux/vtime.h>
65 #include <linux/wait_api.h>
66 #include <linux/workqueue_api.h>
67
68 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
69 # ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
70 #  include <linux/entry-common.h>
71 # endif
72 #endif
73
74 #include <uapi/linux/sched/types.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78
79 #define CREATE_TRACE_POINTS
80 #include <linux/sched/rseq_api.h>
81 #include <trace/events/sched.h>
82 #undef CREATE_TRACE_POINTS
83
84 #include "sched.h"
85 #include "stats.h"
86 #include "autogroup.h"
87
88 #include "autogroup.h"
89 #include "pelt.h"
90 #include "smp.h"
91 #include "stats.h"
92
93 #include "../workqueue_internal.h"
94 #include "../../fs/io-wq.h"
95 #include "../smpboot.h"
96
97 /*
98  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
99  * associated with them) to allow external modules to probe them.
100  */
101 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
102 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
103 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
104 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
105 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
106 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_thermal_tp);
107 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
108 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
109 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
110 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
111 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
112
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
116 /*
117  * Debugging: various feature bits
118  *
119  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
120  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
121  * at compile time and compiler optimization based on features default.
122  */
123 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
124         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
125 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
126 #include "features.h"
127         0;
128 #undef SCHED_FEAT
129
130 /*
131  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
132  * LATENCY_WARN is enabled).
133  *
134  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
135  * per boot.
136  */
137 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
138 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
139 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
140
141 /*
142  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
143  * Limited because this is done with IRQs disabled.
144  */
145 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
146 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 8;
147 #else
148 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
149 #endif
150
151 __read_mostly int scheduler_running;
152
153 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
154
155 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
156
157 /* kernel prio, less is more */
158 static inline int __task_prio(struct task_struct *p)
159 {
160         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
161                 return -2;
162
163         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
164                 return p->prio; /* [-1, 99] */
165
166         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
167                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
168
169         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
170 }
171
172 /*
173  * l(a,b)
174  * le(a,b) := !l(b,a)
175  * g(a,b)  := l(b,a)
176  * ge(a,b) := !l(a,b)
177  */
178
179 /* real prio, less is less */
180 static inline bool prio_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b, bool in_fi)
181 {
182
183         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
184
185         if (-pa < -pb)
186                 return true;
187
188         if (-pb < -pa)
189                 return false;
190
191         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
192                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
193
194         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
195                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
196
197         return false;
198 }
199
200 static inline bool __sched_core_less(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
201 {
202         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
203                 return true;
204
205         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
206                 return false;
207
208         /* flip prio, so high prio is leftmost */
209         if (prio_less(b, a, !!task_rq(a)->core->core_forceidle_count))
210                 return true;
211
212         return false;
213 }
214
215 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
216
217 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
218 {
219         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
220 }
221
222 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
223 {
224         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
225         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
226
227         if (cookie < p->core_cookie)
228                 return -1;
229
230         if (cookie > p->core_cookie)
231                 return 1;
232
233         return 0;
234 }
235
236 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
237 {
238         rq->core->core_task_seq++;
239
240         if (!p->core_cookie)
241                 return;
242
243         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
244 }
245
246 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
247 {
248         rq->core->core_task_seq++;
249
250         if (sched_core_enqueued(p)) {
251                 rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
252                 RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
253         }
254
255         /*
256          * Migrating the last task off the cpu, with the cpu in forced idle
257          * state. Reschedule to create an accounting edge for forced idle,
258          * and re-examine whether the core is still in forced idle state.
259          */
260         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE) && rq->nr_running == 1 &&
261             rq->core->core_forceidle_count && rq->curr == rq->idle)
262                 resched_curr(rq);
263 }
264
265 /*
266  * Find left-most (aka, highest priority) task matching @cookie.
267  */
268 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
269 {
270         struct rb_node *node;
271
272         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
273         /*
274          * The idle task always matches any cookie!
275          */
276         if (!node)
277                 return idle_sched_class.pick_task(rq);
278
279         return __node_2_sc(node);
280 }
281
282 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
283 {
284         struct rb_node *node = &p->core_node;
285
286         node = rb_next(node);
287         if (!node)
288                 return NULL;
289
290         p = container_of(node, struct task_struct, core_node);
291         if (p->core_cookie != cookie)
292                 return NULL;
293
294         return p;
295 }
296
297 /*
298  * Magic required such that:
299  *
300  *      raw_spin_rq_lock(rq);
301  *      ...
302  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
303  *
304  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
305  * always agree on what rq has what lock.
306  *
307  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
308  */
309
310 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
311 static atomic_t sched_core_count;
312 static struct cpumask sched_core_mask;
313
314 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
315 {
316         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
317         int t, i = 0;
318
319         local_irq_save(*flags);
320         for_each_cpu(t, smt_mask)
321                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
322 }
323
324 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
325 {
326         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
327         int t;
328
329         for_each_cpu(t, smt_mask)
330                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
331         local_irq_restore(*flags);
332 }
333
334 static void __sched_core_flip(bool enabled)
335 {
336         unsigned long flags;
337         int cpu, t;
338
339         cpus_read_lock();
340
341         /*
342          * Toggle the online cores, one by one.
343          */
344         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
345         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
346                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
347
348                 sched_core_lock(cpu, &flags);
349
350                 for_each_cpu(t, smt_mask)
351                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
352
353                 cpu_rq(cpu)->core->core_forceidle_start = 0;
354
355                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
356
357                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
358         }
359
360         /*
361          * Toggle the offline CPUs.
362          */
363         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_possible_mask);
364         cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, cpu_online_mask);
365
366         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask)
367                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
368
369         cpus_read_unlock();
370 }
371
372 static void sched_core_assert_empty(void)
373 {
374         int cpu;
375
376         for_each_possible_cpu(cpu)
377                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
378 }
379
380 static void __sched_core_enable(void)
381 {
382         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
383         /*
384          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
385          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
386          */
387         synchronize_rcu();
388         __sched_core_flip(true);
389         sched_core_assert_empty();
390 }
391
392 static void __sched_core_disable(void)
393 {
394         sched_core_assert_empty();
395         __sched_core_flip(false);
396         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
397 }
398
399 void sched_core_get(void)
400 {
401         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
402                 return;
403
404         mutex_lock(&sched_core_mutex);
405         if (!atomic_read(&sched_core_count))
406                 __sched_core_enable();
407
408         smp_mb__before_atomic();
409         atomic_inc(&sched_core_count);
410         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
411 }
412
413 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
414 {
415         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
416                 __sched_core_disable();
417                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
418         }
419 }
420
421 void sched_core_put(void)
422 {
423         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
424
425         /*
426          * "There can be only one"
427          *
428          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
429          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
430          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
431          */
432         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
433                 schedule_work(&_work);
434 }
435
436 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
437
438 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
439 static inline void
440 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
441
442 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
443
444 /*
445  * Serialization rules:
446  *
447  * Lock order:
448  *
449  *   p->pi_lock
450  *     rq->lock
451  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
452  *
453  *  rq1->lock
454  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
455  *
456  * Regular state:
457  *
458  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
459  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
460  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
461  * to run next.
462  *
463  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
464  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
465  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
466  * ttwu_queue_wakelist() ]
467  *
468  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
469  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
470  *
471  * Special state:
472  *
473  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
474  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
475  * stable while holding either lock:
476  *
477  *  - sched_setaffinity()/
478  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
479  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
480  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
481  *                              p->se.load, p->rt_priority,
482  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
483  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
484  *  - sched_move_task()/
485  *    cpu_cgroup_fork():        p->sched_task_group
486  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
487  *
488  * p->state <- TASK_*:
489  *
490  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
491  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
492  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
493  *   concurrent self.
494  *
495  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
496  *
497  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
498  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
499  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
500  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
501  *
502  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
503  *
504  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
505  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
506  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
507  *
508  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
509  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
510  *
511  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
512  *
513  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
514  *
515  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
516  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
517  *
518  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
519  *
520  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
521  *
522  *  - for migration called under rq->lock:
523  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
524  *
525  *    o move_queued_task()
526  *    o detach_task()
527  *
528  *  - for migration called under double_rq_lock():
529  *
530  *    o __migrate_swap_task()
531  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
532  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
533  *    o dl_task_offline_migration()
534  *
535  */
536
537 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
538 {
539         raw_spinlock_t *lock;
540
541         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
542         preempt_disable();
543         if (sched_core_disabled()) {
544                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
545                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
546                 preempt_enable_no_resched();
547                 return;
548         }
549
550         for (;;) {
551                 lock = __rq_lockp(rq);
552                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
553                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
554                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
555                         preempt_enable_no_resched();
556                         return;
557                 }
558                 raw_spin_unlock(lock);
559         }
560 }
561
562 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
563 {
564         raw_spinlock_t *lock;
565         bool ret;
566
567         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
568         preempt_disable();
569         if (sched_core_disabled()) {
570                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
571                 preempt_enable();
572                 return ret;
573         }
574
575         for (;;) {
576                 lock = __rq_lockp(rq);
577                 ret = raw_spin_trylock(lock);
578                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
579                         preempt_enable();
580                         return ret;
581                 }
582                 raw_spin_unlock(lock);
583         }
584 }
585
586 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
587 {
588         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
589 }
590
591 #ifdef CONFIG_SMP
592 /*
593  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
594  */
595 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
596 {
597         lockdep_assert_irqs_disabled();
598
599         if (rq_order_less(rq2, rq1))
600                 swap(rq1, rq2);
601
602         raw_spin_rq_lock(rq1);
603         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
604                 raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
605
606         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
607 }
608 #endif
609
610 /*
611  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
612  */
613 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
614         __acquires(rq->lock)
615 {
616         struct rq *rq;
617
618         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
619
620         for (;;) {
621                 rq = task_rq(p);
622                 raw_spin_rq_lock(rq);
623                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
624                         rq_pin_lock(rq, rf);
625                         return rq;
626                 }
627                 raw_spin_rq_unlock(rq);
628
629                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
630                         cpu_relax();
631         }
632 }
633
634 /*
635  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
636  */
637 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
638         __acquires(p->pi_lock)
639         __acquires(rq->lock)
640 {
641         struct rq *rq;
642
643         for (;;) {
644                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
645                 rq = task_rq(p);
646                 raw_spin_rq_lock(rq);
647                 /*
648                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
649                  *
650                  *      ACQUIRE (rq->lock)
651                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
652                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
653                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
654                  *                                      [L] ->on_rq
655                  *      RELEASE (rq->lock)
656                  *
657                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
658                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
659                  *
660                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
661                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
662                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
663                  */
664                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
665                         rq_pin_lock(rq, rf);
666                         return rq;
667                 }
668                 raw_spin_rq_unlock(rq);
669                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
670
671                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
672                         cpu_relax();
673         }
674 }
675
676 /*
677  * RQ-clock updating methods:
678  */
679
680 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
681 {
682 /*
683  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
684  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
685  */
686         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
687
688 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
689         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
690
691         /*
692          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
693          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
694          * {soft,}irq region.
695          *
696          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
697          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
698          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
699          * monotonic.
700          *
701          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
702          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
703          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
704          * atomic ops.
705          */
706         if (irq_delta > delta)
707                 irq_delta = delta;
708
709         rq->prev_irq_time += irq_delta;
710         delta -= irq_delta;
711 #endif
712 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
713         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
714                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
715                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
716
717                 if (unlikely(steal > delta))
718                         steal = delta;
719
720                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
721                 delta -= steal;
722         }
723 #endif
724
725         rq->clock_task += delta;
726
727 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
728         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
729                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
730 #endif
731         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
732 }
733
734 void update_rq_clock(struct rq *rq)
735 {
736         s64 delta;
737
738         lockdep_assert_rq_held(rq);
739
740         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
741                 return;
742
743 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
744         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
745                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
746         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
747 #endif
748
749         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
750         if (delta < 0)
751                 return;
752         rq->clock += delta;
753         update_rq_clock_task(rq, delta);
754 }
755
756 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
757 /*
758  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
759  */
760
761 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
762 {
763         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
764                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
765 }
766
767 /*
768  * High-resolution timer tick.
769  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
770  */
771 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
772 {
773         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
774         struct rq_flags rf;
775
776         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
777
778         rq_lock(rq, &rf);
779         update_rq_clock(rq);
780         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
781         rq_unlock(rq, &rf);
782
783         return HRTIMER_NORESTART;
784 }
785
786 #ifdef CONFIG_SMP
787
788 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
789 {
790         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
791         ktime_t time = rq->hrtick_time;
792
793         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
794 }
795
796 /*
797  * called from hardirq (IPI) context
798  */
799 static void __hrtick_start(void *arg)
800 {
801         struct rq *rq = arg;
802         struct rq_flags rf;
803
804         rq_lock(rq, &rf);
805         __hrtick_restart(rq);
806         rq_unlock(rq, &rf);
807 }
808
809 /*
810  * Called to set the hrtick timer state.
811  *
812  * called with rq->lock held and irqs disabled
813  */
814 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
815 {
816         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
817         s64 delta;
818
819         /*
820          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
821          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
822          */
823         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
824         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
825
826         if (rq == this_rq())
827                 __hrtick_restart(rq);
828         else
829                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
830 }
831
832 #else
833 /*
834  * Called to set the hrtick timer state.
835  *
836  * called with rq->lock held and irqs disabled
837  */
838 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
839 {
840         /*
841          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
842          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
843          */
844         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
845         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
846                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
847 }
848
849 #endif /* CONFIG_SMP */
850
851 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
852 {
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
855 #endif
856         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
857         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
858 }
859 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
860 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
861 {
862 }
863
864 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
865 {
866 }
867 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
868
869 /*
870  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
871  */
872 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
873         ({                                                              \
874                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
875                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
876                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
877                                                                         \
878                 for (;;) {                                              \
879                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
880                         if (_old == _val)                               \
881                                 break;                                  \
882                         _val = _old;                                    \
883                 }                                                       \
884         _old;                                                           \
885 })
886
887 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
888 /*
889  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
890  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
891  * spurious IPIs.
892  */
893 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
894 {
895         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
896         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
897 }
898
899 /*
900  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
901  *
902  * If this returns true, then the idle task promises to call
903  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
904  */
905 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
906 {
907         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
908         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
909
910         for (;;) {
911                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
912                         return false;
913                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
914                         return true;
915                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
916                 if (old == val)
917                         break;
918                 val = old;
919         }
920         return true;
921 }
922
923 #else
924 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
925 {
926         set_tsk_need_resched(p);
927         return true;
928 }
929
930 #ifdef CONFIG_SMP
931 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
932 {
933         return false;
934 }
935 #endif
936 #endif
937
938 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
939 {
940         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
941
942         /*
943          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
944          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
945          * wakeup due to that.
946          *
947          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
948          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
949          */
950         smp_mb__before_atomic();
951         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
952                 return false;
953
954         /*
955          * The head is context local, there can be no concurrency.
956          */
957         *head->lastp = node;
958         head->lastp = &node->next;
959         return true;
960 }
961
962 /**
963  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
964  * @head: the wake_q_head to add @task to
965  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
966  *
967  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
968  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
969  * instantly.
970  *
971  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
972  * must be ready to be woken at this location.
973  */
974 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
975 {
976         if (__wake_q_add(head, task))
977                 get_task_struct(task);
978 }
979
980 /**
981  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
982  * @head: the wake_q_head to add @task to
983  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
984  *
985  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
986  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
987  * instantly.
988  *
989  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
990  * must be ready to be woken at this location.
991  *
992  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
993  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
994  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
995  * queued for wakeup.
996  */
997 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
998 {
999         if (!__wake_q_add(head, task))
1000                 put_task_struct(task);
1001 }
1002
1003 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
1004 {
1005         struct wake_q_node *node = head->first;
1006
1007         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
1008                 struct task_struct *task;
1009
1010                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
1011                 /* Task can safely be re-inserted now: */
1012                 node = node->next;
1013                 task->wake_q.next = NULL;
1014
1015                 /*
1016                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
1017                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
1018                  */
1019                 wake_up_process(task);
1020                 put_task_struct(task);
1021         }
1022 }
1023
1024 /*
1025  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
1026  *
1027  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1028  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1029  * the target CPU.
1030  */
1031 void resched_curr(struct rq *rq)
1032 {
1033         struct task_struct *curr = rq->curr;
1034         int cpu;
1035
1036         lockdep_assert_rq_held(rq);
1037
1038         if (test_tsk_need_resched(curr))
1039                 return;
1040
1041         cpu = cpu_of(rq);
1042
1043         if (cpu == smp_processor_id()) {
1044                 set_tsk_need_resched(curr);
1045                 set_preempt_need_resched();
1046                 return;
1047         }
1048
1049         if (set_nr_and_not_polling(curr))
1050                 smp_send_reschedule(cpu);
1051         else
1052                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1053 }
1054
1055 void resched_cpu(int cpu)
1056 {
1057         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1058         unsigned long flags;
1059
1060         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1061         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1062                 resched_curr(rq);
1063         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1064 }
1065
1066 #ifdef CONFIG_SMP
1067 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1068 /*
1069  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1070  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1071  *
1072  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1073  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1074  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1075  */
1076 int get_nohz_timer_target(void)
1077 {
1078         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1079         struct sched_domain *sd;
1080         const struct cpumask *hk_mask;
1081
1082         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER)) {
1083                 if (!idle_cpu(cpu))
1084                         return cpu;
1085                 default_cpu = cpu;
1086         }
1087
1088         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_TYPE_TIMER);
1089
1090         rcu_read_lock();
1091         for_each_domain(cpu, sd) {
1092                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1093                         if (cpu == i)
1094                                 continue;
1095
1096                         if (!idle_cpu(i)) {
1097                                 cpu = i;
1098                                 goto unlock;
1099                         }
1100                 }
1101         }
1102
1103         if (default_cpu == -1)
1104                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
1105         cpu = default_cpu;
1106 unlock:
1107         rcu_read_unlock();
1108         return cpu;
1109 }
1110
1111 /*
1112  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1113  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1114  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1115  * idle system the next event might even be infinite time into the
1116  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1117  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1118  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1119  * wheel for the next timer event.
1120  */
1121 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1122 {
1123         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1124
1125         if (cpu == smp_processor_id())
1126                 return;
1127
1128         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1129                 smp_send_reschedule(cpu);
1130         else
1131                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1132 }
1133
1134 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1135 {
1136         /*
1137          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1138          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1139          * If needed we can still optimize that later with an
1140          * empty IRQ.
1141          */
1142         if (cpu_is_offline(cpu))
1143                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1144         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1145                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1146                     tick_nohz_tick_stopped())
1147                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1148                 return true;
1149         }
1150
1151         return false;
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1156  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1157  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1158  */
1159 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1160 {
1161         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1162                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1163 }
1164
1165 static void nohz_csd_func(void *info)
1166 {
1167         struct rq *rq = info;
1168         int cpu = cpu_of(rq);
1169         unsigned int flags;
1170
1171         /*
1172          * Release the rq::nohz_csd.
1173          */
1174         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1175         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1176
1177         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1178         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1179                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1180                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1181         }
1182 }
1183
1184 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1185
1186 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1187 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1188 {
1189         int fifo_nr_running;
1190
1191         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1192         if (rq->dl.dl_nr_running)
1193                 return false;
1194
1195         /*
1196          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1197          * actual RR behaviour.
1198          */
1199         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1200                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1201                         return true;
1202                 else
1203                         return false;
1204         }
1205
1206         /*
1207          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1208          * forced preemption between FIFO tasks.
1209          */
1210         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1211         if (fifo_nr_running)
1212                 return true;
1213
1214         /*
1215          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1216          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1217          * preemption.
1218          */
1219         if (rq->nr_running > 1)
1220                 return false;
1221
1222         return true;
1223 }
1224 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1225 #endif /* CONFIG_SMP */
1226
1227 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1228                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1229 /*
1230  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1231  * node and @up when leaving it for the final time.
1232  *
1233  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1234  */
1235 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1236                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1237 {
1238         struct task_group *parent, *child;
1239         int ret;
1240
1241         parent = from;
1242
1243 down:
1244         ret = (*down)(parent, data);
1245         if (ret)
1246                 goto out;
1247         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1248                 parent = child;
1249                 goto down;
1250
1251 up:
1252                 continue;
1253         }
1254         ret = (*up)(parent, data);
1255         if (ret || parent == from)
1256                 goto out;
1257
1258         child = parent;
1259         parent = parent->parent;
1260         if (parent)
1261                 goto up;
1262 out:
1263         return ret;
1264 }
1265
1266 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1267 {
1268         return 0;
1269 }
1270 #endif
1271
1272 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1273 {
1274         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1275         struct load_weight *load = &p->se.load;
1276
1277         /*
1278          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1279          */
1280         if (task_has_idle_policy(p)) {
1281                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1282                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1283                 return;
1284         }
1285
1286         /*
1287          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1288          * weight
1289          */
1290         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1291                 reweight_task(p, prio);
1292         } else {
1293                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1294                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1295         }
1296 }
1297
1298 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1299 /*
1300  * Serializes updates of utilization clamp values
1301  *
1302  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1303  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1304  * support enqueue/dequeue operations.
1305  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1306  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1307  * updates or API abuses.
1308  */
1309 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1310
1311 /* Max allowed minimum utilization */
1312 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1313
1314 /* Max allowed maximum utilization */
1315 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1316
1317 /*
1318  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1319  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1320  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1321  *
1322  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1323  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1324  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1325  * battery life.
1326  *
1327  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1328  *
1329  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1330  * above.
1331  */
1332 static unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1333
1334 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1335 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1336
1337 /*
1338  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1339  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1340  * enqueue/dequeue_task().
1341  *
1342  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1343  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1344  *
1345  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1346  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1347  * functionality.
1348  *
1349  * The knobs that would enable this static key are:
1350  *
1351  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1352  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1353  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1354  */
1355 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1356
1357 /* Integer rounded range for each bucket */
1358 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1359
1360 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1361         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1362
1363 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1364 {
1365         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1366 }
1367
1368 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1369 {
1370         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1371                 return 0;
1372         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1373 }
1374
1375 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1376                                  unsigned int value, bool user_defined)
1377 {
1378         uc_se->value = value;
1379         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1380         uc_se->user_defined = user_defined;
1381 }
1382
1383 static inline unsigned int
1384 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1385                   unsigned int clamp_value)
1386 {
1387         /*
1388          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1389          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1390          * max-clamp.
1391          */
1392         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1393                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1394                 return clamp_value;
1395         }
1396
1397         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1398 }
1399
1400 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1401                                      unsigned int clamp_value)
1402 {
1403         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1404         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1405                 return;
1406
1407         WRITE_ONCE(rq->uclamp[clamp_id].value, clamp_value);
1408 }
1409
1410 static inline
1411 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1412                                    unsigned int clamp_value)
1413 {
1414         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1415         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1416
1417         /*
1418          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1419          * top most bucket with tasks in.
1420          */
1421         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1422                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1423                         continue;
1424                 return bucket[bucket_id].value;
1425         }
1426
1427         /* No tasks -- default clamp values */
1428         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1429 }
1430
1431 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1432 {
1433         unsigned int default_util_min;
1434         struct uclamp_se *uc_se;
1435
1436         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1437
1438         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1439
1440         /* Only sync if user didn't override the default */
1441         if (uc_se->user_defined)
1442                 return;
1443
1444         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1445         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1446 }
1447
1448 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1449 {
1450         struct rq_flags rf;
1451         struct rq *rq;
1452
1453         if (!rt_task(p))
1454                 return;
1455
1456         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1457         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1458         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1459         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1460 }
1461
1462 static inline struct uclamp_se
1463 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1464 {
1465         /* Copy by value as we could modify it */
1466         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1467 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1468         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1469
1470         /*
1471          * Tasks in autogroups or root task group will be
1472          * restricted by system defaults.
1473          */
1474         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1475                 return uc_req;
1476         if (task_group(p) == &root_task_group)
1477                 return uc_req;
1478
1479         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1480         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1481         value = uc_req.value;
1482         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1483         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1484 #endif
1485
1486         return uc_req;
1487 }
1488
1489 /*
1490  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1491  * priority:
1492  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1493  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1494  *   group or in an autogroup
1495  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1496  */
1497 static inline struct uclamp_se
1498 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1499 {
1500         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1501         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1502
1503         /* System default restrictions always apply */
1504         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1505                 return uc_max;
1506
1507         return uc_req;
1508 }
1509
1510 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1511 {
1512         struct uclamp_se uc_eff;
1513
1514         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1515         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1516                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1517
1518         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1519
1520         return (unsigned long)uc_eff.value;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1525  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1526  * updates the rq's clamp value if required.
1527  *
1528  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1529  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1530  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1531  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1532  */
1533 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1534                                     enum uclamp_id clamp_id)
1535 {
1536         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1537         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1538         struct uclamp_bucket *bucket;
1539
1540         lockdep_assert_rq_held(rq);
1541
1542         /* Update task effective clamp */
1543         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1544
1545         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1546         bucket->tasks++;
1547         uc_se->active = true;
1548
1549         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1550
1551         /*
1552          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1553          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1554          */
1555         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1556                 bucket->value = uc_se->value;
1557
1558         if (uc_se->value > READ_ONCE(uc_rq->value))
1559                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, uc_se->value);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1564  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1565  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1566  *
1567  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1568  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1569  * enforce the expected state and warn.
1570  */
1571 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1572                                     enum uclamp_id clamp_id)
1573 {
1574         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1575         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1576         struct uclamp_bucket *bucket;
1577         unsigned int bkt_clamp;
1578         unsigned int rq_clamp;
1579
1580         lockdep_assert_rq_held(rq);
1581
1582         /*
1583          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1584          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1585          *
1586          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1587          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1588          * here.
1589          *
1590          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1591          * problem too
1592          *
1593          *      enqueue(taskA)
1594          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1595          *      enqueue(taskB)
1596          *      dequeue(taskA)
1597          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1598          *      dequeue(taskB)
1599          *
1600          * where we could end up with stale data in uc_se and
1601          * bucket[uc_se->bucket_id].
1602          *
1603          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1604          */
1605         if (unlikely(!uc_se->active))
1606                 return;
1607
1608         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1609
1610         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1611         if (likely(bucket->tasks))
1612                 bucket->tasks--;
1613
1614         uc_se->active = false;
1615
1616         /*
1617          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1618          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1619          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1620          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1621          */
1622         if (likely(bucket->tasks))
1623                 return;
1624
1625         rq_clamp = READ_ONCE(uc_rq->value);
1626         /*
1627          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1628          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1629          */
1630         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1631         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1632                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1633                 WRITE_ONCE(uc_rq->value, bkt_clamp);
1634         }
1635 }
1636
1637 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1638 {
1639         enum uclamp_id clamp_id;
1640
1641         /*
1642          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1643          *
1644          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1645          * sched_uclamp_used is disabled.
1646          */
1647         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1648                 return;
1649
1650         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1651                 return;
1652
1653         for_each_clamp_id(clamp_id)
1654                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1655
1656         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1657         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1658                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1659 }
1660
1661 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1662 {
1663         enum uclamp_id clamp_id;
1664
1665         /*
1666          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1667          *
1668          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1669          * sched_uclamp_used is disabled.
1670          */
1671         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1672                 return;
1673
1674         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1675                 return;
1676
1677         for_each_clamp_id(clamp_id)
1678                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1679 }
1680
1681 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1682                                       enum uclamp_id clamp_id)
1683 {
1684         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1685                 return;
1686
1687         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1688         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1689
1690         /*
1691          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1692          * active tasks on rq.
1693          */
1694         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1695                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1696 }
1697
1698 static inline void
1699 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1700 {
1701         enum uclamp_id clamp_id;
1702         struct rq_flags rf;
1703         struct rq *rq;
1704
1705         /*
1706          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1707          *
1708          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1709          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1710          * enqueues, dequeues and migration operations.
1711          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1712          */
1713         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1714
1715         /*
1716          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1717          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1718          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1719          * it will already see the updated clamp bucket value.
1720          */
1721         for_each_clamp_id(clamp_id)
1722                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1723
1724         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1725 }
1726
1727 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1728 static inline void
1729 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1730 {
1731         struct css_task_iter it;
1732         struct task_struct *p;
1733
1734         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1735         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1736                 uclamp_update_active(p);
1737         css_task_iter_end(&it);
1738 }
1739
1740 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1741 #endif
1742
1743 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1744 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1745 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1746 static void uclamp_update_root_tg(void)
1747 {
1748         struct task_group *tg = &root_task_group;
1749
1750         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1751                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1752         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1753                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1754
1755         rcu_read_lock();
1756         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1757         rcu_read_unlock();
1758 }
1759 #else
1760 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1761 #endif
1762
1763 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1764 {
1765         struct task_struct *g, *p;
1766
1767         /*
1768          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1769          *                                        uclamp_min_rt = X;
1770          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1771          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1772          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1773          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1774          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1775          *
1776          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1777          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1778          * task.
1779          */
1780         read_lock(&tasklist_lock);
1781         smp_mb__after_spinlock();
1782         read_unlock(&tasklist_lock);
1783
1784         rcu_read_lock();
1785         for_each_process_thread(g, p)
1786                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1787         rcu_read_unlock();
1788 }
1789
1790 static int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1791                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1792 {
1793         bool update_root_tg = false;
1794         int old_min, old_max, old_min_rt;
1795         int result;
1796
1797         mutex_lock(&uclamp_mutex);
1798         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1799         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1800         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1801
1802         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1803         if (result)
1804                 goto undo;
1805         if (!write)
1806                 goto done;
1807
1808         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1809             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1810             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1811
1812                 result = -EINVAL;
1813                 goto undo;
1814         }
1815
1816         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1817                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1818                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1819                 update_root_tg = true;
1820         }
1821         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1822                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1823                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1824                 update_root_tg = true;
1825         }
1826
1827         if (update_root_tg) {
1828                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1829                 uclamp_update_root_tg();
1830         }
1831
1832         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1833                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1834                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1835         }
1836
1837         /*
1838          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1839          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1840          * task enqueue time.
1841          */
1842
1843         goto done;
1844
1845 undo:
1846         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1847         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1848         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1849 done:
1850         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
1851
1852         return result;
1853 }
1854 #endif
1855 #endif
1856
1857 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1858                            const struct sched_attr *attr)
1859 {
1860         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1861         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1862
1863         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1864                 util_min = attr->sched_util_min;
1865
1866                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1867                         return -EINVAL;
1868         }
1869
1870         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1871                 util_max = attr->sched_util_max;
1872
1873                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1874                         return -EINVAL;
1875         }
1876
1877         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1878                 return -EINVAL;
1879
1880         /*
1881          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1882          *
1883          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1884          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1885          * scheduler locks.
1886          */
1887         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1888
1889         return 0;
1890 }
1891
1892 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1893                          enum uclamp_id clamp_id,
1894                          struct uclamp_se *uc_se)
1895 {
1896         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1897         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1898             !uc_se->user_defined)
1899                 return true;
1900
1901         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1902         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1903             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1904             attr->sched_util_min == -1) {
1905                 return true;
1906         }
1907
1908         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1909             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1910             attr->sched_util_max == -1) {
1911                 return true;
1912         }
1913
1914         return false;
1915 }
1916
1917 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1918                                   const struct sched_attr *attr)
1919 {
1920         enum uclamp_id clamp_id;
1921
1922         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1923                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1924                 unsigned int value;
1925
1926                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1927                         continue;
1928
1929                 /*
1930                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1931                  * at runtime.
1932                  */
1933                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1934                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1935                 else
1936                         value = uclamp_none(clamp_id);
1937
1938                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1939
1940         }
1941
1942         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1943                 return;
1944
1945         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1946             attr->sched_util_min != -1) {
1947                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1948                               attr->sched_util_min, true);
1949         }
1950
1951         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1952             attr->sched_util_max != -1) {
1953                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1954                               attr->sched_util_max, true);
1955         }
1956 }
1957
1958 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1959 {
1960         enum uclamp_id clamp_id;
1961
1962         /*
1963          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1964          * as the task is still at its early fork stages.
1965          */
1966         for_each_clamp_id(clamp_id)
1967                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1968
1969         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1970                 return;
1971
1972         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1973                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1974                               uclamp_none(clamp_id), false);
1975         }
1976 }
1977
1978 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1979 {
1980         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1981 }
1982
1983 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1984 {
1985         enum uclamp_id clamp_id;
1986         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1987
1988         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1989                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1990                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1991                 };
1992         }
1993
1994         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
1995 }
1996
1997 static void __init init_uclamp(void)
1998 {
1999         struct uclamp_se uc_max = {};
2000         enum uclamp_id clamp_id;
2001         int cpu;
2002
2003         for_each_possible_cpu(cpu)
2004                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
2005
2006         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2007                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
2008                               uclamp_none(clamp_id), false);
2009         }
2010
2011         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
2012         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
2013         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2014                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
2015 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
2016                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
2017                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
2018 #endif
2019         }
2020 }
2021
2022 #else /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2023 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2024 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2025 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
2026                                   const struct sched_attr *attr)
2027 {
2028         return -EOPNOTSUPP;
2029 }
2030 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
2031                                   const struct sched_attr *attr) { }
2032 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
2033 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
2034 static inline void init_uclamp(void) { }
2035 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2036
2037 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
2038 {
2039         return task_on_rq_queued(p);
2040 }
2041
2042 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
2043 {
2044         unsigned long ip = 0;
2045         unsigned int state;
2046
2047         if (!p || p == current)
2048                 return 0;
2049
2050         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
2051         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2052         state = READ_ONCE(p->__state);
2053         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
2054         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
2055                 ip = __get_wchan(p);
2056         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2057
2058         return ip;
2059 }
2060
2061 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2062 {
2063         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2064                 update_rq_clock(rq);
2065
2066         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2067                 sched_info_enqueue(rq, p);
2068                 psi_enqueue(p, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2069         }
2070
2071         uclamp_rq_inc(rq, p);
2072         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2073
2074         if (sched_core_enabled(rq))
2075                 sched_core_enqueue(rq, p);
2076 }
2077
2078 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2079 {
2080         if (sched_core_enabled(rq))
2081                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2082
2083         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2084                 update_rq_clock(rq);
2085
2086         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2087                 sched_info_dequeue(rq, p);
2088                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2089         }
2090
2091         uclamp_rq_dec(rq, p);
2092         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2093 }
2094
2095 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2096 {
2097         enqueue_task(rq, p, flags);
2098
2099         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2100 }
2101
2102 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2103 {
2104         p->on_rq = (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING;
2105
2106         dequeue_task(rq, p, flags);
2107 }
2108
2109 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2110 {
2111         int prio;
2112
2113         if (dl_policy(policy))
2114                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2115         else if (rt_policy(policy))
2116                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2117         else
2118                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2119
2120         return prio;
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2125  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2126  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2127  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2128  * estimator recalculates.
2129  */
2130 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2131 {
2132         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2137  * taken into account by the scheduler. This value might
2138  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2139  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2140  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2141  */
2142 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2143 {
2144         p->normal_prio = normal_prio(p);
2145         /*
2146          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2147          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2148          * to the normal priority:
2149          */
2150         if (!rt_prio(p->prio))
2151                 return p->normal_prio;
2152         return p->prio;
2153 }
2154
2155 /**
2156  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2157  * @p: the task in question.
2158  *
2159  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2160  */
2161 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2162 {
2163         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2164 }
2165
2166 /*
2167  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2168  * use the balance_callback list if you want balancing.
2169  *
2170  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2171  * balance_callback().
2172  */
2173 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2174                                        const struct sched_class *prev_class,
2175                                        int oldprio)
2176 {
2177         if (prev_class != p->sched_class) {
2178                 if (prev_class->switched_from)
2179                         prev_class->switched_from(rq, p);
2180
2181                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2182         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2183                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2184 }
2185
2186 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2187 {
2188         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2189                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2190         else if (sched_class_above(p->sched_class, rq->curr->sched_class))
2191                 resched_curr(rq);
2192
2193         /*
2194          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2195          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2196          */
2197         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2198                 rq_clock_skip_update(rq);
2199 }
2200
2201 #ifdef CONFIG_SMP
2202
2203 static void
2204 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags);
2205
2206 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2207                                   const struct cpumask *new_mask,
2208                                   u32 flags);
2209
2210 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2211 {
2212         if (likely(!p->migration_disabled))
2213                 return;
2214
2215         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2216                 return;
2217
2218         /*
2219          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2220          */
2221         __do_set_cpus_allowed(p, cpumask_of(rq->cpu), SCA_MIGRATE_DISABLE);
2222 }
2223
2224 void migrate_disable(void)
2225 {
2226         struct task_struct *p = current;
2227
2228         if (p->migration_disabled) {
2229                 p->migration_disabled++;
2230                 return;
2231         }
2232
2233         preempt_disable();
2234         this_rq()->nr_pinned++;
2235         p->migration_disabled = 1;
2236         preempt_enable();
2237 }
2238 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2239
2240 void migrate_enable(void)
2241 {
2242         struct task_struct *p = current;
2243
2244         if (p->migration_disabled > 1) {
2245                 p->migration_disabled--;
2246                 return;
2247         }
2248
2249         if (WARN_ON_ONCE(!p->migration_disabled))
2250                 return;
2251
2252         /*
2253          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2254          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2255          */
2256         preempt_disable();
2257         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2258                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &p->cpus_mask, SCA_MIGRATE_ENABLE);
2259         /*
2260          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2261          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2262          * select_fallback_rq) get confused.
2263          */
2264         barrier();
2265         p->migration_disabled = 0;
2266         this_rq()->nr_pinned--;
2267         preempt_enable();
2268 }
2269 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2270
2271 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2272 {
2273         return rq->nr_pinned;
2274 }
2275
2276 /*
2277  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2278  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2279  */
2280 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2281 {
2282         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2283         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2284                 return false;
2285
2286         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2287         if (is_migration_disabled(p))
2288                 return cpu_online(cpu);
2289
2290         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2291         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2292                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2293
2294         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2295         if (kthread_is_per_cpu(p))
2296                 return cpu_online(cpu);
2297
2298         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2299         if (cpu_dying(cpu))
2300                 return false;
2301
2302         /* But are allowed during online. */
2303         return cpu_online(cpu);
2304 }
2305
2306 /*
2307  * This is how migration works:
2308  *
2309  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2310  *    stop_one_cpu().
2311  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2312  *    off the CPU)
2313  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2314  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2315  *    it and puts it into the right queue.
2316  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2317  *    is done.
2318  */
2319
2320 /*
2321  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2322  *
2323  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2324  */
2325 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2326                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2327 {
2328         lockdep_assert_rq_held(rq);
2329
2330         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2331         set_task_cpu(p, new_cpu);
2332         rq_unlock(rq, rf);
2333
2334         rq = cpu_rq(new_cpu);
2335
2336         rq_lock(rq, rf);
2337         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
2338         activate_task(rq, p, 0);
2339         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2340
2341         return rq;
2342 }
2343
2344 struct migration_arg {
2345         struct task_struct              *task;
2346         int                             dest_cpu;
2347         struct set_affinity_pending     *pending;
2348 };
2349
2350 /*
2351  * @refs: number of wait_for_completion()
2352  * @stop_pending: is @stop_work in use
2353  */
2354 struct set_affinity_pending {
2355         refcount_t              refs;
2356         unsigned int            stop_pending;
2357         struct completion       done;
2358         struct cpu_stop_work    stop_work;
2359         struct migration_arg    arg;
2360 };
2361
2362 /*
2363  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2364  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2365  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2366  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2367  *
2368  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2369  * as the task is no longer on this CPU.
2370  */
2371 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2372                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2373 {
2374         /* Affinity changed (again). */
2375         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2376                 return rq;
2377
2378         update_rq_clock(rq);
2379         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2380
2381         return rq;
2382 }
2383
2384 /*
2385  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2386  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2387  * 'pushing' onto another runqueue.
2388  */
2389 static int migration_cpu_stop(void *data)
2390 {
2391         struct migration_arg *arg = data;
2392         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2393         struct task_struct *p = arg->task;
2394         struct rq *rq = this_rq();
2395         bool complete = false;
2396         struct rq_flags rf;
2397
2398         /*
2399          * The original target CPU might have gone down and we might
2400          * be on another CPU but it doesn't matter.
2401          */
2402         local_irq_save(rf.flags);
2403         /*
2404          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2405          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2406          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2407          */
2408         flush_smp_call_function_queue();
2409
2410         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2411         rq_lock(rq, &rf);
2412
2413         /*
2414          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2415          * p->migration_pending must have remained stable.
2416          */
2417         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2418
2419         /*
2420          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2421          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2422          * we're holding p->pi_lock.
2423          */
2424         if (task_rq(p) == rq) {
2425                 if (is_migration_disabled(p))
2426                         goto out;
2427
2428                 if (pending) {
2429                         p->migration_pending = NULL;
2430                         complete = true;
2431
2432                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2433                                 goto out;
2434                 }
2435
2436                 if (task_on_rq_queued(p))
2437                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2438                 else
2439                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2440
2441                 /*
2442                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2443                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2444                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2445                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2446                  */
2447
2448         } else if (pending) {
2449                 /*
2450                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2451                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2452                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2453                  *
2454                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2455                  * more likely.
2456                  */
2457
2458                 /*
2459                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2460                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2461                  * somewhere allowed, we're done.
2462                  */
2463                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2464                         p->migration_pending = NULL;
2465                         complete = true;
2466                         goto out;
2467                 }
2468
2469                 /*
2470                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2471                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2472                  * it.
2473                  */
2474                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2475                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2476                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2477                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2478                 return 0;
2479         }
2480 out:
2481         if (pending)
2482                 pending->stop_pending = false;
2483         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2484
2485         if (complete)
2486                 complete_all(&pending->done);
2487
2488         return 0;
2489 }
2490
2491 int push_cpu_stop(void *arg)
2492 {
2493         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2494         struct task_struct *p = arg;
2495
2496         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2497         raw_spin_rq_lock(rq);
2498
2499         if (task_rq(p) != rq)
2500                 goto out_unlock;
2501
2502         if (is_migration_disabled(p)) {
2503                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2504                 goto out_unlock;
2505         }
2506
2507         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2508
2509         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2510                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2511
2512         if (!lowest_rq)
2513                 goto out_unlock;
2514
2515         // XXX validate p is still the highest prio task
2516         if (task_rq(p) == rq) {
2517                 deactivate_task(rq, p, 0);
2518                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2519                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2520                 resched_curr(lowest_rq);
2521         }
2522
2523         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2524
2525 out_unlock:
2526         rq->push_busy = false;
2527         raw_spin_rq_unlock(rq);
2528         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2529
2530         put_task_struct(p);
2531         return 0;
2532 }
2533
2534 /*
2535  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2536  * actually call this function.
2537  */
2538 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2539 {
2540         if (flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2541                 p->cpus_ptr = new_mask;
2542                 return;
2543         }
2544
2545         cpumask_copy(&p->cpus_mask, new_mask);
2546         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
2547 }
2548
2549 static void
2550 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2551 {
2552         struct rq *rq = task_rq(p);
2553         bool queued, running;
2554
2555         /*
2556          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2557          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2558          * p->pi_lock.
2559          *
2560          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2561          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2562          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2563          * before finish_task().
2564          *
2565          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2566          */
2567         if (flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2568                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2569         else
2570                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2571
2572         queued = task_on_rq_queued(p);
2573         running = task_current(rq, p);
2574
2575         if (queued) {
2576                 /*
2577                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2578                  * holding rq->lock.
2579                  */
2580                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2581                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2582         }
2583         if (running)
2584                 put_prev_task(rq, p);
2585
2586         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2587
2588         if (queued)
2589                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2590         if (running)
2591                 set_next_task(rq, p);
2592 }
2593
2594 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2595 {
2596         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, 0);
2597 }
2598
2599 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2600                       int node)
2601 {
2602         if (!src->user_cpus_ptr)
2603                 return 0;
2604
2605         dst->user_cpus_ptr = kmalloc_node(cpumask_size(), GFP_KERNEL, node);
2606         if (!dst->user_cpus_ptr)
2607                 return -ENOMEM;
2608
2609         cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2610         return 0;
2611 }
2612
2613 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2614 {
2615         struct cpumask *user_mask = NULL;
2616
2617         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2618
2619         return user_mask;
2620 }
2621
2622 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2623 {
2624         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2625 }
2626
2627 /*
2628  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2629  *
2630  *
2631  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2632  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2633  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2634  *
2635  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2636  * Consider:
2637  *
2638  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2639  *
2640  *     P0@CPU0                  P1
2641  *
2642  *     migrate_disable();
2643  *     <preempted>
2644  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2645  *
2646  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2647  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2648  * This means we need the following scheme:
2649  *
2650  *     P0@CPU0                  P1
2651  *
2652  *     migrate_disable();
2653  *     <preempted>
2654  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2655  *                                <blocks>
2656  *     <resumes>
2657  *     migrate_enable();
2658  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2659  *       <wakes local stopper>
2660  *                         `--> <woken on migration completion>
2661  *
2662  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2663  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2664  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2665  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2666  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2667  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2668  * moment.
2669  *
2670  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2671  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2672  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2673  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2674  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2675  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2676  *
2677  *
2678  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2679  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2680  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2681  * Migrate-Disable. Consider:
2682  *
2683  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2684  *
2685  *     CPU0               P1                            P2
2686  *     <P0>
2687  *       migrate_disable();
2688  *       <preempted>
2689  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2690  *                          <blocks>
2691  *     <migration/0>
2692  *       migration_cpu_stop()
2693  *         is_migration_disabled()
2694  *           <bails>
2695  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2696  *                                                         <signal completion>
2697  *                          <awakes>
2698  *
2699  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2700  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2701  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2702  */
2703 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2704                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2705 {
2706         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2707         bool stop_pending, complete = false;
2708
2709         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2710         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2711                 struct task_struct *push_task = NULL;
2712
2713                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2714                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2715                         rq->push_busy = true;
2716                         push_task = get_task_struct(p);
2717                 }
2718
2719                 /*
2720                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2721                  * then complete now.
2722                  */
2723                 pending = p->migration_pending;
2724                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2725                         p->migration_pending = NULL;
2726                         complete = true;
2727                 }
2728
2729                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2730
2731                 if (push_task) {
2732                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2733                                             p, &rq->push_work);
2734                 }
2735
2736                 if (complete)
2737                         complete_all(&pending->done);
2738
2739                 return 0;
2740         }
2741
2742         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2743                 /* serialized by p->pi_lock */
2744                 if (!p->migration_pending) {
2745                         /* Install the request */
2746                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2747                         init_completion(&my_pending.done);
2748                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2749                                 .task = p,
2750                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2751                                 .pending = &my_pending,
2752                         };
2753
2754                         p->migration_pending = &my_pending;
2755                 } else {
2756                         pending = p->migration_pending;
2757                         refcount_inc(&pending->refs);
2758                         /*
2759                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2760                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2761                          * we risk a completion of the pending despite having a
2762                          * task on a disallowed CPU.
2763                          *
2764                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2765                          */
2766                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2767                 }
2768         }
2769         pending = p->migration_pending;
2770         /*
2771          * - !MIGRATE_ENABLE:
2772          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2773          *
2774          * - MIGRATE_ENABLE:
2775          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2776          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2777          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2778          *   pending completion.
2779          *
2780          * Either way, we really should have a @pending here.
2781          */
2782         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2783                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2784                 return -EINVAL;
2785         }
2786
2787         if (task_running(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
2788                 /*
2789                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2790                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2791                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2792                  */
2793                 stop_pending = pending->stop_pending;
2794                 if (!stop_pending)
2795                         pending->stop_pending = true;
2796
2797                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2798                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2799
2800                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2801
2802                 if (!stop_pending) {
2803                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
2804                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
2805                 }
2806
2807                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
2808                         return 0;
2809         } else {
2810
2811                 if (!is_migration_disabled(p)) {
2812                         if (task_on_rq_queued(p))
2813                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2814
2815                         if (!pending->stop_pending) {
2816                                 p->migration_pending = NULL;
2817                                 complete = true;
2818                         }
2819                 }
2820                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2821
2822                 if (complete)
2823                         complete_all(&pending->done);
2824         }
2825
2826         wait_for_completion(&pending->done);
2827
2828         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
2829                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
2830
2831         /*
2832          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
2833          * have seen the completion and decremented the refcount
2834          */
2835         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
2836
2837         /* ARGH */
2838         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
2839
2840         return 0;
2841 }
2842
2843 /*
2844  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
2845  */
2846 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
2847                                          const struct cpumask *new_mask,
2848                                          u32 flags,
2849                                          struct rq *rq,
2850                                          struct rq_flags *rf)
2851         __releases(rq->lock)
2852         __releases(p->pi_lock)
2853 {
2854         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
2855         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
2856         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
2857         struct cpumask *user_mask = NULL;
2858         unsigned int dest_cpu;
2859         int ret = 0;
2860
2861         update_rq_clock(rq);
2862
2863         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
2864                 /*
2865                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
2866                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
2867                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
2868                  *
2869                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
2870                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
2871                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
2872                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
2873                  */
2874                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
2875         }
2876
2877         if (!kthread && !cpumask_subset(new_mask, cpu_allowed_mask)) {
2878                 ret = -EINVAL;
2879                 goto out;
2880         }
2881
2882         /*
2883          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
2884          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
2885          */
2886         if ((flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
2887                 ret = -EINVAL;
2888                 goto out;
2889         }
2890
2891         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2892                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, new_mask))
2893                         goto out;
2894
2895                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
2896                                  is_migration_disabled(p) &&
2897                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))) {
2898                         ret = -EBUSY;
2899                         goto out;
2900                 }
2901         }
2902
2903         /*
2904          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
2905          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
2906          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
2907          */
2908         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, new_mask);
2909         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2910                 ret = -EINVAL;
2911                 goto out;
2912         }
2913
2914         __do_set_cpus_allowed(p, new_mask, flags);
2915
2916         if (flags & SCA_USER)
2917                 user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
2918
2919         ret = affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, flags);
2920
2921         kfree(user_mask);
2922
2923         return ret;
2924
2925 out:
2926         task_rq_unlock(rq, p, rf);
2927
2928         return ret;
2929 }
2930
2931 /*
2932  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
2933  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
2934  * is removed from the allowed bitmask.
2935  *
2936  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
2937  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
2938  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
2939  */
2940 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2941                                   const struct cpumask *new_mask, u32 flags)
2942 {
2943         struct rq_flags rf;
2944         struct rq *rq;
2945
2946         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2947         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, flags, rq, &rf);
2948 }
2949
2950 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2951 {
2952         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, 0);
2953 }
2954 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
2955
2956 /*
2957  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
2958  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask
2959  * and pointing @p->user_cpus_ptr to a copy of the old mask.
2960  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
2961  * -EINVAL.
2962  */
2963 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2964                                      struct cpumask *new_mask,
2965                                      const struct cpumask *subset_mask)
2966 {
2967         struct cpumask *user_mask = NULL;
2968         struct rq_flags rf;
2969         struct rq *rq;
2970         int err;
2971
2972         if (!p->user_cpus_ptr) {
2973                 user_mask = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
2974                 if (!user_mask)
2975                         return -ENOMEM;
2976         }
2977
2978         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2979
2980         /*
2981          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
2982          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
2983          * mask entirely.
2984          */
2985         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
2986                 err = -EPERM;
2987                 goto err_unlock;
2988         }
2989
2990         if (!cpumask_and(new_mask, &p->cpus_mask, subset_mask)) {
2991                 err = -EINVAL;
2992                 goto err_unlock;
2993         }
2994
2995         /*
2996          * We're about to butcher the task affinity, so keep track of what
2997          * the user asked for in case we're able to restore it later on.
2998          */
2999         if (user_mask) {
3000                 cpumask_copy(user_mask, p->cpus_ptr);
3001                 p->user_cpus_ptr = user_mask;
3002         }
3003
3004         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, new_mask, 0, rq, &rf);
3005
3006 err_unlock:
3007         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3008         kfree(user_mask);
3009         return err;
3010 }
3011
3012 /*
3013  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
3014  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpu_ptr to a copy of the
3015  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
3016  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
3017  */
3018 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3019 {
3020         cpumask_var_t new_mask;
3021         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3022
3023         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
3024
3025         /*
3026          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
3027          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
3028          * lock to ensure that the migration succeeds.
3029          */
3030         cpus_read_lock();
3031         if (!cpumask_available(new_mask))
3032                 goto out_set_mask;
3033
3034         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
3035                 goto out_free_mask;
3036
3037         /*
3038          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
3039          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
3040          */
3041         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
3042         override_mask = new_mask;
3043
3044 out_set_mask:
3045         if (printk_ratelimit()) {
3046                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
3047                                 task_pid_nr(p), p->comm,
3048                                 cpumask_pr_args(override_mask));
3049         }
3050
3051         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
3052 out_free_mask:
3053         cpus_read_unlock();
3054         free_cpumask_var(new_mask);
3055 }
3056
3057 static int
3058 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask);
3059
3060 /*
3061  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3062  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr(). This will clear (and free)
3063  * @p->user_cpus_ptr.
3064  *
3065  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3066  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3067  */
3068 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3069 {
3070         struct cpumask *user_mask = p->user_cpus_ptr;
3071         unsigned long flags;
3072
3073         /*
3074          * Try to restore the old affinity mask. If this fails, then
3075          * we free the mask explicitly to avoid it being inherited across
3076          * a subsequent fork().
3077          */
3078         if (!user_mask || !__sched_setaffinity(p, user_mask))
3079                 return;
3080
3081         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3082         user_mask = clear_user_cpus_ptr(p);
3083         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3084
3085         kfree(user_mask);
3086 }
3087
3088 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3089 {
3090 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3091         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3092
3093         /*
3094          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3095          * ttwu() will sort out the placement.
3096          */
3097         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3098
3099         /*
3100          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3101          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3102          * time relying on p->on_rq.
3103          */
3104         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3105                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3106                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3107
3108 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3109         /*
3110          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3111          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3112          *
3113          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3114          * see task_group().
3115          *
3116          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3117          * task_rq_lock().
3118          */
3119         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3120                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3121 #endif
3122         /*
3123          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3124          */
3125         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3126
3127         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3128 #endif
3129
3130         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3131
3132         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3133                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3134                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3135                 p->se.nr_migrations++;
3136                 rseq_migrate(p);
3137                 perf_event_task_migrate(p);
3138         }
3139
3140         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3141 }
3142
3143 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3144 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3145 {
3146         if (task_on_rq_queued(p)) {
3147                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3148                 struct rq_flags srf, drf;
3149
3150                 src_rq = task_rq(p);
3151                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3152
3153                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3154                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3155
3156                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3157                 set_task_cpu(p, cpu);
3158                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3159                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
3160
3161                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3162                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3163
3164         } else {
3165                 /*
3166                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3167                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3168                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3169                  */
3170                 p->wake_cpu = cpu;
3171         }
3172 }
3173
3174 struct migration_swap_arg {
3175         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3176         int src_cpu, dst_cpu;
3177 };
3178
3179 static int migrate_swap_stop(void *data)
3180 {
3181         struct migration_swap_arg *arg = data;
3182         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3183         int ret = -EAGAIN;
3184
3185         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3186                 return -EAGAIN;
3187
3188         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3189         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3190
3191         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
3192                         &arg->dst_task->pi_lock);
3193         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
3194
3195         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3196                 goto unlock;
3197
3198         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3199                 goto unlock;
3200
3201         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3202                 goto unlock;
3203
3204         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3205                 goto unlock;
3206
3207         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3208         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3209
3210         ret = 0;
3211
3212 unlock:
3213         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
3214         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
3215         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
3216
3217         return ret;
3218 }
3219
3220 /*
3221  * Cross migrate two tasks
3222  */
3223 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3224                 int target_cpu, int curr_cpu)
3225 {
3226         struct migration_swap_arg arg;
3227         int ret = -EINVAL;
3228
3229         arg = (struct migration_swap_arg){
3230                 .src_task = cur,
3231                 .src_cpu = curr_cpu,
3232                 .dst_task = p,
3233                 .dst_cpu = target_cpu,
3234         };
3235
3236         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3237                 goto out;
3238
3239         /*
3240          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3241          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3242          */
3243         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3244                 goto out;
3245
3246         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3247                 goto out;
3248
3249         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3250                 goto out;
3251
3252         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3253         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3254
3255 out:
3256         return ret;
3257 }
3258 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3259
3260 /*
3261  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
3262  *
3263  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
3264  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
3265  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
3266  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
3267  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
3268  * @p has remained unscheduled the whole time.
3269  *
3270  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
3271  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
3272  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
3273  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
3274  * waiting to become inactive.
3275  */
3276 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
3277 {
3278         int running, queued;
3279         struct rq_flags rf;
3280         unsigned long ncsw;
3281         struct rq *rq;
3282
3283         for (;;) {
3284                 /*
3285                  * We do the initial early heuristics without holding
3286                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
3287                  * the runqueue lock when things look like they will
3288                  * work out!
3289                  */
3290                 rq = task_rq(p);
3291
3292                 /*
3293                  * If the task is actively running on another CPU
3294                  * still, just relax and busy-wait without holding
3295                  * any locks.
3296                  *
3297                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
3298                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
3299                  * But we don't care, since "task_running()" will
3300                  * return false if the runqueue has changed and p
3301                  * is actually now running somewhere else!
3302                  */
3303                 while (task_running(rq, p)) {
3304                         if (match_state && unlikely(READ_ONCE(p->__state) != match_state))
3305                                 return 0;
3306                         cpu_relax();
3307                 }
3308
3309                 /*
3310                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
3311                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
3312                  * just go back and repeat.
3313                  */
3314                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
3315                 trace_sched_wait_task(p);
3316                 running = task_running(rq, p);
3317                 queued = task_on_rq_queued(p);
3318                 ncsw = 0;
3319                 if (!match_state || READ_ONCE(p->__state) == match_state)
3320                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
3321                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3322
3323                 /*
3324                  * If it changed from the expected state, bail out now.
3325                  */
3326                 if (unlikely(!ncsw))
3327                         break;
3328
3329                 /*
3330                  * Was it really running after all now that we
3331                  * checked with the proper locks actually held?
3332                  *
3333                  * Oops. Go back and try again..
3334                  */
3335                 if (unlikely(running)) {
3336                         cpu_relax();
3337                         continue;
3338                 }
3339
3340                 /*
3341                  * It's not enough that it's not actively running,
3342                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
3343                  * preempted!
3344                  *
3345                  * So if it was still runnable (but just not actively
3346                  * running right now), it's preempted, and we should
3347                  * yield - it could be a while.
3348                  */
3349                 if (unlikely(queued)) {
3350                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
3351
3352                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3353                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
3354                         continue;
3355                 }
3356
3357                 /*
3358                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
3359                  * runnable, which means that it will never become
3360                  * running in the future either. We're all done!
3361                  */
3362                 break;
3363         }
3364
3365         return ncsw;
3366 }
3367
3368 /***
3369  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3370  * @p: the to-be-kicked thread
3371  *
3372  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3373  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3374  *
3375  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3376  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3377  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3378  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3379  * achieved as well.
3380  */
3381 void kick_process(struct task_struct *p)
3382 {
3383         int cpu;
3384
3385         preempt_disable();
3386         cpu = task_cpu(p);
3387         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3388                 smp_send_reschedule(cpu);
3389         preempt_enable();
3390 }
3391 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3392
3393 /*
3394  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3395  *
3396  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3397  *
3398  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3399  *
3400  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3401  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3402  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3403  *    see it.
3404  *
3405  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3406  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3407  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3408  *    off.
3409  *
3410  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3411  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3412  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3413  * to satisfy the above rules.
3414  */
3415 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3416 {
3417         int nid = cpu_to_node(cpu);
3418         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3419         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3420         int dest_cpu;
3421
3422         /*
3423          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3424          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3425          * select the CPU on the other node.
3426          */
3427         if (nid != -1) {
3428                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3429
3430                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3431                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3432                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3433                                 return dest_cpu;
3434                 }
3435         }
3436
3437         for (;;) {
3438                 /* Any allowed, online CPU? */
3439                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3440                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3441                                 continue;
3442
3443                         goto out;
3444                 }
3445
3446                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3447                 switch (state) {
3448                 case cpuset:
3449                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3450                                 state = possible;
3451                                 break;
3452                         }
3453                         fallthrough;
3454                 case possible:
3455                         /*
3456                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3457                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3458                          *
3459                          * More yuck to audit.
3460                          */
3461                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3462                         state = fail;
3463                         break;
3464                 case fail:
3465                         BUG();
3466                         break;
3467                 }
3468         }
3469
3470 out:
3471         if (state != cpuset) {
3472                 /*
3473                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3474                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3475                  * leave kernel.
3476                  */
3477                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3478                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3479                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3480                 }
3481         }
3482
3483         return dest_cpu;
3484 }
3485
3486 /*
3487  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3488  */
3489 static inline
3490 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3491 {
3492         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3493
3494         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3495                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3496         else
3497                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3498
3499         /*
3500          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3501          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3502          * CPU.
3503          *
3504          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3505          *
3506          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3507          *   not worry about this generic constraint ]
3508          */
3509         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3510                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3511
3512         return cpu;
3513 }
3514
3515 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3516 {
3517         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3518         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3519         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3520
3521         if (stop) {
3522                 /*
3523                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3524                  * userspace knows about and won't get confused about.
3525                  *
3526                  * Also, it will make PI more or less work without too
3527                  * much confusion -- but then, stop work should not
3528                  * rely on PI working anyway.
3529                  */
3530                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3531
3532                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3533
3534                 /*
3535                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3536                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3537                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3538                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3539                  * around the current task.
3540                  *
3541                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3542                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3543                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3544                  * own class.
3545                  */
3546                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3547         }
3548
3549         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3550
3551         if (old_stop) {
3552                 /*
3553                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3554                  * it can die in pieces.
3555                  */
3556                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3557         }
3558 }
3559
3560 #else /* CONFIG_SMP */
3561
3562 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3563                                          const struct cpumask *new_mask,
3564                                          u32 flags)
3565 {
3566         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3567 }
3568
3569 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3570
3571 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3572 {
3573         return false;
3574 }
3575
3576 #endif /* !CONFIG_SMP */
3577
3578 static void
3579 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3580 {
3581         struct rq *rq;
3582
3583         if (!schedstat_enabled())
3584                 return;
3585
3586         rq = this_rq();
3587
3588 #ifdef CONFIG_SMP
3589         if (cpu == rq->cpu) {
3590                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3591                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3592         } else {
3593                 struct sched_domain *sd;
3594
3595                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3596                 rcu_read_lock();
3597                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3598                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3599                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3600                                 break;
3601                         }
3602                 }
3603                 rcu_read_unlock();
3604         }
3605
3606         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3607                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3608 #endif /* CONFIG_SMP */
3609
3610         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3611         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3612
3613         if (wake_flags & WF_SYNC)
3614                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3615 }
3616
3617 /*
3618  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
3619  */
3620 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3621                            struct rq_flags *rf)
3622 {
3623         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
3624         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3625         trace_sched_wakeup(p);
3626
3627 #ifdef CONFIG_SMP
3628         if (p->sched_class->task_woken) {
3629                 /*
3630                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3631                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3632                  */
3633                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3634                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3635                 rq_repin_lock(rq, rf);
3636         }
3637
3638         if (rq->idle_stamp) {
3639                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3640                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3641
3642                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3643
3644                 if (rq->avg_idle > max)
3645                         rq->avg_idle = max;
3646
3647                 rq->wake_stamp = jiffies;
3648                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle / 2;
3649
3650                 rq->idle_stamp = 0;
3651         }
3652 #endif
3653 }
3654
3655 static void
3656 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3657                  struct rq_flags *rf)
3658 {
3659         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3660
3661         lockdep_assert_rq_held(rq);
3662
3663         if (p->sched_contributes_to_load)
3664                 rq->nr_uninterruptible--;
3665
3666 #ifdef CONFIG_SMP
3667         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3668                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3669         else
3670 #endif
3671         if (p->in_iowait) {
3672                 delayacct_blkio_end(p);
3673                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3674         }
3675
3676         activate_task(rq, p, en_flags);
3677         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
3678 }
3679
3680 /*
3681  * Consider @p being inside a wait loop:
3682  *
3683  *   for (;;) {
3684  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3685  *
3686  *      if (CONDITION)
3687  *         break;
3688  *
3689  *      schedule();
3690  *   }
3691  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3692  *
3693  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3694  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3695  * an atomic manner.
3696  *
3697  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3698  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3699  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3700  * need to do a full wakeup with enqueue.
3701  *
3702  * Returns: %true when the wakeup is done,
3703  *          %false otherwise.
3704  */
3705 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3706 {
3707         struct rq_flags rf;
3708         struct rq *rq;
3709         int ret = 0;
3710
3711         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3712         if (task_on_rq_queued(p)) {
3713                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
3714                 update_rq_clock(rq);
3715                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
3716                 ret = 1;
3717         }
3718         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3719
3720         return ret;
3721 }
3722
3723 #ifdef CONFIG_SMP
3724 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3725 {
3726         struct llist_node *llist = arg;
3727         struct rq *rq = this_rq();
3728         struct task_struct *p, *t;
3729         struct rq_flags rf;
3730
3731         if (!llist)
3732                 return;
3733
3734         /*
3735          * rq::ttwu_pending racy indication of out-standing wakeups.
3736          * Races such that false-negatives are possible, since they
3737          * are shorter lived that false-positives would be.
3738          */
3739         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3740
3741         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3742         update_rq_clock(rq);
3743
3744         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3745                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3746                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3747
3748                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3749                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3750
3751                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3752         }
3753
3754         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3755 }
3756
3757 void send_call_function_single_ipi(int cpu)
3758 {
3759         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3760
3761         if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
3762                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
3763         else
3764                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3765 }
3766
3767 /*
3768  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3769  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3770  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3771  * of the wakeup instead of the waker.
3772  */
3773 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3774 {
3775         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3776
3777         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3778
3779         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3780         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3781 }
3782
3783 void wake_up_if_idle(int cpu)
3784 {
3785         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3786         struct rq_flags rf;
3787
3788         rcu_read_lock();
3789
3790         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
3791                 goto out;
3792
3793         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3794         if (is_idle_task(rq->curr))
3795                 resched_curr(rq);
3796         /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
3797         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3798
3799 out:
3800         rcu_read_unlock();
3801 }
3802
3803 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3804 {
3805         if (this_cpu == that_cpu)
3806                 return true;
3807
3808         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3809 }
3810
3811 static inline bool ttwu_queue_cond(int cpu, int wake_flags)
3812 {
3813         /*
3814          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3815          * in hotplug state.
3816          */
3817         if (!cpu_active(cpu))
3818                 return false;
3819
3820         /*
3821          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3822          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3823          */
3824         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3825                 return true;
3826
3827         /*
3828          * If the task is descheduling and the only running task on the
3829          * CPU then use the wakelist to offload the task activation to
3830          * the soon-to-be-idle CPU as the current CPU is likely busy.
3831          * nr_running is checked to avoid unnecessary task stacking.
3832          */
3833         if ((wake_flags & WF_ON_CPU) && cpu_rq(cpu)->nr_running <= 1)
3834                 return true;
3835
3836         return false;
3837 }
3838
3839 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3840 {
3841         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(cpu, wake_flags)) {
3842                 if (WARN_ON_ONCE(cpu == smp_processor_id()))
3843                         return false;
3844
3845                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3846                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3847                 return true;
3848         }
3849
3850         return false;
3851 }
3852
3853 #else /* !CONFIG_SMP */
3854
3855 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3856 {
3857         return false;
3858 }
3859
3860 #endif /* CONFIG_SMP */
3861
3862 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3863 {
3864         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3865         struct rq_flags rf;
3866
3867         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3868                 return;
3869
3870         rq_lock(rq, &rf);
3871         update_rq_clock(rq);
3872         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3873         rq_unlock(rq, &rf);
3874 }
3875
3876 /*
3877  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
3878  *
3879  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
3880  * disabled when p == current.
3881  *
3882  * The rules of PREEMPT_RT saved_state:
3883  *
3884  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
3885  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
3886  *
3887  *   The lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT. No other
3888  *   bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
3889  */
3890 static __always_inline
3891 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
3892 {
3893         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
3894                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
3895                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
3896         }
3897
3898         if (READ_ONCE(p->__state) & state) {
3899                 *success = 1;
3900                 return true;
3901         }
3902
3903 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
3904         /*
3905          * Saved state preserves the task state across blocking on
3906          * an RT lock.  If the state matches, set p::saved_state to
3907          * TASK_RUNNING, but do not wake the task because it waits
3908          * for a lock wakeup. Also indicate success because from
3909          * the regular waker's point of view this has succeeded.
3910          *
3911          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
3912          * from p::saved_state which ensures that the regular
3913          * wakeup is not lost. The restore will also set
3914          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
3915          * not result in false positives vs. @success
3916          */
3917         if (p->saved_state & state) {
3918                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
3919                 *success = 1;
3920         }
3921 #endif
3922         return false;
3923 }
3924
3925 /*
3926  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
3927  *
3928  *  MIGRATION
3929  *
3930  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
3931  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
3932  * execution on its new CPU [c1].
3933  *
3934  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
3935  *
3936  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
3937  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
3938  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
3939  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
3940  *
3941  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
3942  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
3943  *
3944  * Example:
3945  *
3946  *   CPU0            CPU1            CPU2
3947  *
3948  *   LOCK rq(0)->lock
3949  *   sched-out X
3950  *   sched-in Y
3951  *   UNLOCK rq(0)->lock
3952  *
3953  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
3954  *                                   dequeue X
3955  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
3956  *
3957  *                                   LOCK rq(1)->lock
3958  *                                   enqueue X
3959  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
3960  *
3961  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
3962  *                   sched-out Z
3963  *                   sched-in X
3964  *                   UNLOCK rq(1)->lock
3965  *
3966  *
3967  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
3968  *
3969  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
3970  * migration. However the means are completely different as there is no lock
3971  * chain to provide order. Instead we do:
3972  *
3973  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
3974  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
3975  *
3976  * Example:
3977  *
3978  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
3979  *
3980  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
3981  *   dequeue X
3982  *   sched-out X
3983  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
3984  *
3985  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
3986  *                    X->state = WAKING
3987  *                    set_task_cpu(X,2)
3988  *
3989  *                    LOCK rq(2)->lock
3990  *                    enqueue X
3991  *                    X->state = RUNNING
3992  *                    UNLOCK rq(2)->lock
3993  *
3994  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
3995  *                                          sched-out Z
3996  *                                          sched-in X
3997  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
3998  *
3999  *                    UNLOCK X->pi_lock
4000  *   UNLOCK rq(0)->lock
4001  *
4002  *
4003  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
4004  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
4005  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
4006  */
4007
4008 /**
4009  * try_to_wake_up - wake up a thread
4010  * @p: the thread to be awakened
4011  * @state: the mask of task states that can be woken
4012  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
4013  *
4014  * Conceptually does:
4015  *
4016  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
4017  *
4018  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
4019  *
4020  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
4021  *
4022  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
4023  * with set_current_state().
4024  *
4025  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
4026  *
4027  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
4028  *  - p->sched_class
4029  *  - p->cpus_ptr
4030  *  - p->sched_task_group
4031  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
4032  *
4033  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
4034  * Takes rq->lock in:
4035  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
4036  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
4037  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
4038  *
4039  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
4040  * many memory barriers and their comments for details.
4041  *
4042  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
4043  *         %false otherwise.
4044  */
4045 static int
4046 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
4047 {
4048         unsigned long flags;
4049         int cpu, success = 0;
4050
4051         preempt_disable();
4052         if (p == current) {
4053                 /*
4054                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
4055                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
4056                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
4057                  * without taking any locks.
4058                  *
4059                  * In particular:
4060                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4061                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4062                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4063                  */
4064                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4065                         goto out;
4066
4067                 trace_sched_waking(p);
4068                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4069                 trace_sched_wakeup(p);
4070                 goto out;
4071         }
4072
4073         /*
4074          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4075          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4076          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4077          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4078          */
4079         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4080         smp_mb__after_spinlock();
4081         if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4082                 goto unlock;
4083
4084         trace_sched_waking(p);
4085
4086         /*
4087          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4088          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4089          * in smp_cond_load_acquire() below.
4090          *
4091          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4092          *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4093          *   UNLOCK rq->lock
4094          *
4095          * __schedule() (switch to task 'p')
4096          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4097          *   smp_mb__after_spinlock();
4098          *   UNLOCK rq->lock
4099          *
4100          * [task p]
4101          *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4102          *
4103          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4104          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4105          *
4106          * A similar smb_rmb() lives in try_invoke_on_locked_down_task().
4107          */
4108         smp_rmb();
4109         if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4110                 goto unlock;
4111
4112 #ifdef CONFIG_SMP
4113         /*
4114          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4115          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4116          *
4117          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4118          * from the runqueue.
4119          *
4120          * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4121          *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4122          *   UNLOCK rq->lock
4123          *
4124          * __schedule() (put 'p' to sleep)
4125          *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4126          *   smp_mb__after_spinlock();
4127          *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4128          *
4129          * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4130          * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4131          *
4132          * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4133          * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4134          * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4135          */
4136         smp_acquire__after_ctrl_dep();
4137
4138         /*
4139          * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4140          * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4141          * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4142          * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4143          */
4144         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4145
4146         /*
4147          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4148          * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4149          * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4150          * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4151          * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4152          *
4153          * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4154          *
4155          * set_task_cpu(p, cpu);
4156          *   STORE p->cpu = @cpu
4157          * __schedule() (switch to task 'p')
4158          *   LOCK rq->lock
4159          *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4160          *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4161          *
4162          * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4163          * scheduling.
4164          */
4165         if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4166             ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags | WF_ON_CPU))
4167                 goto unlock;
4168
4169         /*
4170          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4171          * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4172          *
4173          * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4174          *
4175          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4176          * their previous state and preserve Program Order.
4177          */
4178         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4179
4180         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4181         if (task_cpu(p) != cpu) {
4182                 if (p->in_iowait) {
4183                         delayacct_blkio_end(p);
4184                         atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4185                 }
4186
4187                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
4188                 psi_ttwu_dequeue(p);
4189                 set_task_cpu(p, cpu);
4190         }
4191 #else
4192         cpu = task_cpu(p);
4193 #endif /* CONFIG_SMP */
4194
4195         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4196 unlock:
4197         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4198 out:
4199         if (success)
4200                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4201         preempt_enable();
4202
4203         return success;
4204 }
4205
4206 /**
4207  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4208  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4209  * @func: Function to invoke.
4210  * @arg: Argument to function.
4211  *
4212  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4213  * and call @func(@arg) on it.  This function can use ->on_rq and task_curr()
4214  * to work out what the state is, if required.  Given that @func can be invoked
4215  * with a runqueue lock held, it had better be quite lightweight.
4216  *
4217  * Returns:
4218  *   Whatever @func returns
4219  */
4220 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4221 {
4222         struct rq *rq = NULL;
4223         unsigned int state;
4224         struct rq_flags rf;
4225         int ret;
4226
4227         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4228
4229         state = READ_ONCE(p->__state);
4230
4231         /*
4232          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4233          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4234          *
4235          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4236          */
4237         smp_rmb();
4238
4239         /*
4240          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4241          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4242          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4243          */
4244         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING || p->on_rq)
4245                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4246
4247         /*
4248          * At this point the task is pinned; either:
4249          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4250          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4251          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4252          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4253          *
4254          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4255          * p->__state to differentiate between these states.
4256          */
4257         ret = func(p, arg);
4258
4259         if (rq)
4260                 rq_unlock(rq, &rf);
4261
4262         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4263         return ret;
4264 }
4265
4266 /**
4267  * wake_up_process - Wake up a specific process
4268  * @p: The process to be woken up.
4269  *
4270  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4271  * processes.
4272  *
4273  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4274  *
4275  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4276  */
4277 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4278 {
4279         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4280 }
4281 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4282
4283 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4284 {
4285         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4286 }
4287
4288 /*
4289  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4290  * p is forked by current.
4291  *
4292  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4293  */
4294 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4295 {
4296         p->on_rq                        = 0;
4297
4298         p->se.on_rq                     = 0;
4299         p->se.exec_start                = 0;
4300         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4301         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4302         p->se.nr_migrations             = 0;
4303         p->se.vruntime                  = 0;
4304         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4305
4306 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4307         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4308 #endif
4309
4310 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4311         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4312         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4313 #endif
4314
4315         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
4316         init_dl_task_timer(&p->dl);
4317         init_dl_inactive_task_timer(&p->dl);
4318         __dl_clear_params(p);
4319
4320         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4321         p->rt.timeout           = 0;
4322         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4323         p->rt.on_rq             = 0;
4324         p->rt.on_list           = 0;
4325
4326 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4327         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4328 #endif
4329
4330 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4331         p->capture_control = NULL;
4332 #endif
4333         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4334 #ifdef CONFIG_SMP
4335         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4336         p->migration_pending = NULL;
4337 #endif
4338 }
4339
4340 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4341
4342 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4343
4344 int sysctl_numa_balancing_mode;
4345
4346 static void __set_numabalancing_state(bool enabled)
4347 {
4348         if (enabled)
4349                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4350         else
4351                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4352 }
4353
4354 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4355 {
4356         if (enabled)
4357                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_NORMAL;
4358         else
4359                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_DISABLED;
4360         __set_numabalancing_state(enabled);
4361 }
4362
4363 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4364 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4365                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4366 {
4367         struct ctl_table t;
4368         int err;
4369         int state = sysctl_numa_balancing_mode;
4370
4371         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4372                 return -EPERM;
4373
4374         t = *table;
4375         t.data = &state;
4376         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4377         if (err < 0)
4378                 return err;
4379         if (write) {
4380                 sysctl_numa_balancing_mode = state;
4381                 __set_numabalancing_state(state);
4382         }
4383         return err;
4384 }
4385 #endif
4386 #endif
4387
4388 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4389
4390 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4391
4392 static void set_schedstats(bool enabled)
4393 {
4394         if (enabled)
4395                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4396         else
4397                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4398 }
4399
4400 void force_schedstat_enabled(void)
4401 {
4402         if (!schedstat_enabled()) {
4403                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4404                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4405         }
4406 }
4407
4408 static int __init setup_schedstats(char *str)
4409 {
4410         int ret = 0;
4411         if (!str)
4412                 goto out;
4413
4414         if (!strcmp(str, "enable")) {
4415                 set_schedstats(true);
4416                 ret = 1;
4417         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4418                 set_schedstats(false);
4419                 ret = 1;
4420         }
4421 out:
4422         if (!ret)
4423                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4424
4425         return ret;
4426 }
4427 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4428
4429 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4430 static int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4431                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4432 {
4433         struct ctl_table t;
4434         int err;
4435         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4436
4437         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4438                 return -EPERM;
4439
4440         t = *table;
4441         t.data = &state;
4442         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4443         if (err < 0)
4444                 return err;
4445         if (write)
4446                 set_schedstats(state);
4447         return err;
4448 }
4449 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4450 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4451
4452 #ifdef CONFIG_SYSCTL
4453 static struct ctl_table sched_core_sysctls[] = {
4454 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4455         {
4456                 .procname       = "sched_schedstats",
4457                 .data           = NULL,
4458                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4459                 .mode           = 0644,
4460                 .proc_handler   = sysctl_schedstats,
4461                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4462                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
4463         },
4464 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4465 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
4466         {
4467                 .procname       = "sched_util_clamp_min",
4468                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min,
4469                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4470                 .mode           = 0644,
4471                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4472         },
4473         {
4474                 .procname       = "sched_util_clamp_max",
4475                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_max,
4476                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4477                 .mode           = 0644,
4478                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4479         },
4480         {
4481                 .procname       = "sched_util_clamp_min_rt_default",
4482                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default,
4483                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4484                 .mode           = 0644,
4485                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4486         },
4487 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
4488         {}
4489 };
4490 static int __init sched_core_sysctl_init(void)
4491 {
4492         register_sysctl_init("kernel", sched_core_sysctls);
4493         return 0;
4494 }
4495 late_initcall(sched_core_sysctl_init);
4496 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
4497
4498 /*
4499  * fork()/clone()-time setup:
4500  */
4501 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4502 {
4503         __sched_fork(clone_flags, p);
4504         /*
4505          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4506          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4507          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4508          */
4509         p->__state = TASK_NEW;
4510
4511         /*
4512          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4513          */
4514         p->prio = current->normal_prio;
4515
4516         uclamp_fork(p);
4517
4518         /*
4519          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4520          */
4521         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4522                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4523                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4524                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4525                         p->rt_priority = 0;
4526                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4527                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4528
4529                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4530                 set_load_weight(p, false);
4531
4532                 /*
4533                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4534                  * fulfilled its duty:
4535                  */
4536                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4537         }
4538
4539         if (dl_prio(p->prio))
4540                 return -EAGAIN;
4541         else if (rt_prio(p->prio))
4542                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4543         else
4544                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4545
4546         init_entity_runnable_average(&p->se);
4547
4548
4549 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4550         if (likely(sched_info_on()))
4551                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4552 #endif
4553 #if defined(CONFIG_SMP)
4554         p->on_cpu = 0;
4555 #endif
4556         init_task_preempt_count(p);
4557 #ifdef CONFIG_SMP
4558         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4559         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4560 #endif
4561         return 0;
4562 }
4563
4564 void sched_cgroup_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4565 {
4566         unsigned long flags;
4567
4568         /*
4569          * Because we're not yet on the pid-hash, p->pi_lock isn't strictly
4570          * required yet, but lockdep gets upset if rules are violated.
4571          */
4572         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4573 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4574         if (1) {
4575                 struct task_group *tg;
4576                 tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4577                                   struct task_group, css);
4578                 tg = autogroup_task_group(p, tg);
4579                 p->sched_task_group = tg;
4580         }
4581 #endif
4582         rseq_migrate(p);
4583         /*
4584          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4585          * so use __set_task_cpu().
4586          */
4587         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4588         if (p->sched_class->task_fork)
4589                 p->sched_class->task_fork(p);
4590         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4591 }
4592
4593 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4594 {
4595         uclamp_post_fork(p);
4596 }
4597
4598 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4599 {
4600         if (runtime == RUNTIME_INF)
4601                 return BW_UNIT;
4602
4603         /*
4604          * Doing this here saves a lot of checks in all
4605          * the calling paths, and returning zero seems
4606          * safe for them anyway.
4607          */
4608         if (period == 0)
4609                 return 0;
4610
4611         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4612 }
4613
4614 /*
4615  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4616  *
4617  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4618  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4619  * on the runqueue and wakes it.
4620  */
4621 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4622 {
4623         struct rq_flags rf;
4624         struct rq *rq;
4625
4626         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4627         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4628 #ifdef CONFIG_SMP
4629         /*
4630          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4631          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4632          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4633          *
4634          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4635          * as we're not fully set-up yet.
4636          */
4637         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4638         rseq_migrate(p);
4639         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4640 #endif
4641         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4642         update_rq_clock(rq);
4643         post_init_entity_util_avg(p);
4644
4645         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4646         trace_sched_wakeup_new(p);
4647         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
4648 #ifdef CONFIG_SMP
4649         if (p->sched_class->task_woken) {
4650                 /*
4651                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4652                  * drop it.
4653                  */
4654                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4655                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4656                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4657         }
4658 #endif
4659         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4660 }
4661
4662 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4663
4664 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4665
4666 void preempt_notifier_inc(void)
4667 {
4668         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4669 }
4670 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4671
4672 void preempt_notifier_dec(void)
4673 {
4674         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4675 }
4676 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4677
4678 /**
4679  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4680  * @notifier: notifier struct to register
4681  */
4682 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4683 {
4684         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4685                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4686
4687         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4688 }
4689 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4690
4691 /**
4692  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4693  * @notifier: notifier struct to unregister
4694  *
4695  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4696  */
4697 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4698 {
4699         hlist_del(&notifier->link);
4700 }
4701 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4702
4703 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4704 {
4705         struct preempt_notifier *notifier;
4706
4707         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4708                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4709 }
4710
4711 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4712 {
4713         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4714                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4715 }
4716
4717 static void
4718 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4719                                    struct task_struct *next)
4720 {
4721         struct preempt_notifier *notifier;
4722
4723         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4724                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4725 }
4726
4727 static __always_inline void
4728 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4729                                  struct task_struct *next)
4730 {
4731         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4732                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4733 }
4734
4735 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4736
4737 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4738 {
4739 }
4740
4741 static inline void
4742 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4743                                  struct task_struct *next)
4744 {
4745 }
4746
4747 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4748
4749 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4750 {
4751 #ifdef CONFIG_SMP
4752         /*
4753          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4754          * such that any running task will have this set.
4755          *
4756          * See the ttwu() WF_ON_CPU case and its ordering comment.
4757          */
4758         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4759 #endif
4760 }
4761
4762 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4763 {
4764 #ifdef CONFIG_SMP
4765         /*
4766          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4767          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4768          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4769          * finished.
4770          *
4771          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4772          * happen before this.
4773          *
4774          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
4775          */
4776         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
4777 #endif
4778 }
4779
4780 #ifdef CONFIG_SMP
4781
4782 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4783 {
4784         void (*func)(struct rq *rq);
4785         struct callback_head *next;
4786
4787         lockdep_assert_rq_held(rq);
4788
4789         while (head) {
4790                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
4791                 next = head->next;
4792                 head->next = NULL;
4793                 head = next;
4794
4795                 func(rq);
4796         }
4797 }
4798
4799 static void balance_push(struct rq *rq);
4800
4801 /*
4802  * balance_push_callback is a right abuse of the callback interface and plays
4803  * by significantly different rules.
4804  *
4805  * Where the normal balance_callback's purpose is to be ran in the same context
4806  * that queued it (only later, when it's safe to drop rq->lock again),
4807  * balance_push_callback is specifically targeted at __schedule().
4808  *
4809  * This abuse is tolerated because it places all the unlikely/odd cases behind
4810  * a single test, namely: rq->balance_callback == NULL.
4811  */
4812 struct callback_head balance_push_callback = {
4813         .next = NULL,
4814         .func = (void (*)(struct callback_head *))balance_push,
4815 };
4816
4817 static inline struct callback_head *
4818 __splice_balance_callbacks(struct rq *rq, bool split)
4819 {
4820         struct callback_head *head = rq->balance_callback;
4821
4822         if (likely(!head))
4823                 return NULL;
4824
4825         lockdep_assert_rq_held(rq);
4826         /*
4827          * Must not take balance_push_callback off the list when
4828          * splice_balance_callbacks() and balance_callbacks() are not
4829          * in the same rq->lock section.
4830          *
4831          * In that case it would be possible for __schedule() to interleave
4832          * and observe the list empty.
4833          */
4834         if (split && head == &balance_push_callback)
4835                 head = NULL;
4836         else
4837                 rq->balance_callback = NULL;
4838
4839         return head;
4840 }
4841
4842 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4843 {
4844         return __splice_balance_callbacks(rq, true);
4845 }
4846
4847 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4848 {
4849         do_balance_callbacks(rq, __splice_balance_callbacks(rq, false));
4850 }
4851
4852 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4853 {
4854         unsigned long flags;
4855
4856         if (unlikely(head)) {
4857                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
4858                 do_balance_callbacks(rq, head);
4859                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
4860         }
4861 }
4862
4863 #else
4864
4865 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
4866 {
4867 }
4868
4869 static inline struct callback_head *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
4870 {
4871         return NULL;
4872 }
4873
4874 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct callback_head *head)
4875 {
4876 }
4877
4878 #endif
4879
4880 static inline void
4881 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
4882 {
4883         /*
4884          * Since the runqueue lock will be released by the next
4885          * task (which is an invalid locking op but in the case
4886          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
4887          * do an early lockdep release here:
4888          */
4889         rq_unpin_lock(rq, rf);
4890         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
4891 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
4892         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
4893         rq_lockp(rq)->owner = next;
4894 #endif
4895 }
4896
4897 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
4898 {
4899         /*
4900          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
4901          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
4902          * prev into current:
4903          */
4904         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
4905         __balance_callbacks(rq);
4906         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
4907 }
4908
4909 /*
4910  * NOP if the arch has not defined these:
4911  */
4912
4913 #ifndef prepare_arch_switch
4914 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
4915 #endif
4916
4917 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
4918 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
4919 #endif
4920
4921 static inline void kmap_local_sched_out(void)
4922 {
4923 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4924         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4925                 __kmap_local_sched_out();
4926 #endif
4927 }
4928
4929 static inline void kmap_local_sched_in(void)
4930 {
4931 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
4932         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
4933                 __kmap_local_sched_in();
4934 #endif
4935 }
4936
4937 /**
4938  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
4939  * @rq: the runqueue preparing to switch
4940  * @prev: the current task that is being switched out
4941  * @next: the task we are going to switch to.
4942  *
4943  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
4944  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
4945  * switch.
4946  *
4947  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
4948  * hooks.
4949  */
4950 static inline void
4951 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
4952                     struct task_struct *next)
4953 {
4954         kcov_prepare_switch(prev);
4955         sched_info_switch(rq, prev, next);
4956         perf_event_task_sched_out(prev, next);
4957         rseq_preempt(prev);
4958         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
4959         kmap_local_sched_out();
4960         prepare_task(next);
4961         prepare_arch_switch(next);
4962 }
4963
4964 /**
4965  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
4966  * @prev: the thread we just switched away from.
4967  *
4968  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
4969  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
4970  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
4971  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
4972  *
4973  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
4974  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
4975  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
4976  * details.)
4977  *
4978  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
4979  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
4980  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
4981  * because prev may have moved to another CPU.
4982  */
4983 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
4984         __releases(rq->lock)
4985 {
4986         struct rq *rq = this_rq();
4987         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
4988         unsigned int prev_state;
4989
4990         /*
4991          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
4992          * because it left us after:
4993          *
4994          *      schedule()
4995          *        preempt_disable();                    // 1
4996          *        __schedule()
4997          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
4998          *
4999          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
5000          */
5001         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
5002                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
5003                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
5004                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
5005
5006         rq->prev_mm = NULL;
5007
5008         /*
5009          * A task struct has one reference for the use as "current".
5010          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
5011          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
5012          * the scheduled task must drop that reference.
5013          *
5014          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
5015          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
5016          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
5017          * transition, resulting in a double drop.
5018          */
5019         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
5020         vtime_task_switch(prev);
5021         perf_event_task_sched_in(prev, current);
5022         finish_task(prev);
5023         tick_nohz_task_switch();
5024         finish_lock_switch(rq);
5025         finish_arch_post_lock_switch();
5026         kcov_finish_switch(current);
5027         /*
5028          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
5029          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
5030          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
5031          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
5032          * disabled either.
5033          */
5034         kmap_local_sched_in();
5035
5036         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
5037         /*
5038          * When switching through a kernel thread, the loop in
5039          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
5040          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
5041          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
5042          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
5043          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
5044          *
5045          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
5046          *   provided by mmdrop(),
5047          * - a sync_core for SYNC_CORE.
5048          */
5049         if (mm) {
5050                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
5051                 mmdrop_sched(mm);
5052         }
5053         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
5054                 if (prev->sched_class->task_dead)
5055                         prev->sched_class->task_dead(prev);
5056
5057                 /* Task is done with its stack. */
5058                 put_task_stack(prev);
5059
5060                 put_task_struct_rcu_user(prev);
5061         }
5062
5063         return rq;
5064 }
5065
5066 /**
5067  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
5068  * @prev: the thread we just switched away from.
5069  */
5070 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
5071         __releases(rq->lock)
5072 {
5073         /*
5074          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
5075          * finish_task_switch() for details.
5076          *
5077          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
5078          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
5079          * PREEMPT_COUNT kernels).
5080          */
5081
5082         finish_task_switch(prev);
5083         preempt_enable();
5084
5085         if (current->set_child_tid)
5086                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
5087
5088         calculate_sigpending();
5089 }
5090
5091 /*
5092  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
5093  */
5094 static __always_inline struct rq *
5095 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5096                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5097 {
5098         prepare_task_switch(rq, prev, next);
5099
5100         /*
5101          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
5102          * combine the page table reload and the switch backend into
5103          * one hypercall.
5104          */
5105         arch_start_context_switch(prev);
5106
5107         /*
5108          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
5109          *   user -> kernel   lazy + mmgrab() active
5110          *
5111          * kernel ->   user   switch + mmdrop() active
5112          *   user ->   user   switch
5113          */
5114         if (!next->mm) {                                // to kernel
5115                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
5116
5117                 next->active_mm = prev->active_mm;
5118                 if (prev->mm)                           // from user
5119                         mmgrab(prev->active_mm);
5120                 else
5121                         prev->active_mm = NULL;
5122         } else {                                        // to user
5123                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
5124                 /*
5125                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
5126                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
5127                  *
5128                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
5129                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
5130                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
5131                  */
5132                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
5133
5134                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
5135                         /* will mmdrop() in finish_task_switch(). */
5136                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
5137                         prev->active_mm = NULL;
5138                 }
5139         }
5140
5141         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
5142
5143         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
5144
5145         /* Here we just switch the register state and the stack. */
5146         switch_to(prev, next, prev);
5147         barrier();
5148
5149         return finish_task_switch(prev);
5150 }
5151
5152 /*
5153  * nr_running and nr_context_switches:
5154  *
5155  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
5156  * threads, total number of context switches performed since bootup.
5157  */
5158 unsigned int nr_running(void)
5159 {
5160         unsigned int i, sum = 0;
5161
5162         for_each_online_cpu(i)
5163                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5164
5165         return sum;
5166 }
5167
5168 /*
5169  * Check if only the current task is running on the CPU.
5170  *
5171  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5172  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5173  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5174  *
5175  * - from a non-preemptible section (of course)
5176  *
5177  * - from a thread that is bound to a single CPU
5178  *
5179  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5180  */
5181 bool single_task_running(void)
5182 {
5183         return raw_rq()->nr_running == 1;
5184 }
5185 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5186
5187 unsigned long long nr_context_switches(void)
5188 {
5189         int i;
5190         unsigned long long sum = 0;
5191
5192         for_each_possible_cpu(i)
5193                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5194
5195         return sum;
5196 }
5197
5198 /*
5199  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5200  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5201  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5202  * it does become runnable.
5203  */
5204
5205 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5206 {
5207         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5208 }
5209
5210 /*
5211  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5212  *
5213  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5214  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5215  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5216  *
5217  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5218  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5219  * running and we'd not be idle.
5220  *
5221  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5222  * is broken.
5223  *
5224  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5225  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5226  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5227  * utilising both CPUs.
5228  *
5229  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5230  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5231  *
5232  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5233  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5234  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5235  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5236  *
5237  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5238  */
5239
5240 unsigned int nr_iowait(void)
5241 {
5242         unsigned int i, sum = 0;
5243
5244         for_each_possible_cpu(i)
5245                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5246
5247         return sum;
5248 }
5249
5250 #ifdef CONFIG_SMP
5251
5252 /*
5253  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5254  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5255  */
5256 void sched_exec(void)
5257 {
5258         struct task_struct *p = current;
5259         unsigned long flags;
5260         int dest_cpu;
5261
5262         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5263         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5264         if (dest_cpu == smp_processor_id())
5265                 goto unlock;
5266
5267         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
5268                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5269
5270                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5271                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5272                 return;
5273         }
5274 unlock:
5275         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5276 }
5277
5278 #endif
5279
5280 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5281 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5282
5283 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5284 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5285
5286 /*
5287  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5288  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5289  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5290  * Prefetching this data results in improved performance.
5291  */
5292 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5293 {
5294 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5295         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5296 #else
5297         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5298 #endif
5299         prefetch(curr);
5300         prefetch(&curr->exec_start);
5301 }
5302
5303 /*
5304  * Return accounted runtime for the task.
5305  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5306  * pending runtime that have not been accounted yet.
5307  */
5308 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5309 {
5310         struct rq_flags rf;
5311         struct rq *rq;
5312         u64 ns;
5313
5314 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5315         /*
5316          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5317          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5318          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5319          *
5320          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5321          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5322          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5323          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5324          * been accounted, so we're correct here as well.
5325          */
5326         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5327                 return p->se.sum_exec_runtime;
5328 #endif
5329
5330         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5331         /*
5332          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5333          * project cycles that may never be accounted to this
5334          * thread, breaking clock_gettime().
5335          */
5336         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5337                 prefetch_curr_exec_start(p);
5338                 update_rq_clock(rq);
5339                 p->sched_class->update_curr(rq);
5340         }
5341         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5342         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5343
5344         return ns;
5345 }
5346
5347 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5348 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5349 {
5350         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5351         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5352         static bool warned_once;
5353
5354         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5355                 return 0;
5356
5357         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5358                 return 0;
5359
5360         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5361                 return 0;
5362
5363         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5364                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5365                 rq->ticks_without_resched = 0;
5366                 return 0;
5367         }
5368
5369         rq->ticks_without_resched++;
5370         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5371         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5372                 return 0;
5373
5374         warned_once = true;
5375
5376         return resched_latency;
5377 }
5378
5379 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5380 {
5381         long val;
5382
5383         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5384                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5385                 return 1;
5386         }
5387
5388         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5389         return 1;
5390 }
5391 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5392 #else
5393 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5394 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5395
5396 /*
5397  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5398  * We call it with interrupts disabled.
5399  */
5400 void scheduler_tick(void)
5401 {
5402         int cpu = smp_processor_id();
5403         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5404         struct task_struct *curr = rq->curr;
5405         struct rq_flags rf;
5406         unsigned long thermal_pressure;
5407         u64 resched_latency;
5408
5409         arch_scale_freq_tick();
5410         sched_clock_tick();
5411
5412         rq_lock(rq, &rf);
5413
5414         update_rq_clock(rq);
5415         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5416         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5417         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5418         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5419                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5420         calc_global_load_tick(rq);
5421         sched_core_tick(rq);
5422
5423         rq_unlock(rq, &rf);
5424
5425         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5426                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5427
5428         perf_event_task_tick();
5429
5430 #ifdef CONFIG_SMP
5431         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5432         trigger_load_balance(rq);
5433 #endif
5434 }
5435
5436 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5437
5438 struct tick_work {
5439         int                     cpu;
5440         atomic_t                state;
5441         struct delayed_work     work;
5442 };
5443 /* Values for ->state, see diagram below. */
5444 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5445 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5446 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5447
5448 /*
5449  * State diagram for ->state:
5450  *
5451  *
5452  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5453  *                    |   ^
5454  *                    |   |
5455  *                    |   | sched_tick_remote()
5456  *                    |   |
5457  *                    |   |
5458  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5459  *                    |   ^
5460  *                    |   |
5461  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5462  *                    |   |
5463  *                    V   |
5464  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5465  *
5466  *
5467  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5468  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5469  */
5470
5471 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5472
5473 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5474 {
5475         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5476         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5477         int cpu = twork->cpu;
5478         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5479         struct task_struct *curr;
5480         struct rq_flags rf;
5481         u64 delta;
5482         int os;
5483
5484         /*
5485          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5486          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5487          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5488          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5489          * of when exactly it is running.
5490          */
5491         if (!tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu))
5492                 goto out_requeue;
5493
5494         rq_lock_irq(rq, &rf);
5495         curr = rq->curr;
5496         if (cpu_is_offline(cpu))
5497                 goto out_unlock;
5498
5499         update_rq_clock(rq);
5500
5501         if (!is_idle_task(curr)) {
5502                 /*
5503                  * Make sure the next tick runs within a reasonable
5504                  * amount of time.
5505                  */
5506                 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5507                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5508         }
5509         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5510
5511         calc_load_nohz_remote(rq);
5512 out_unlock:
5513         rq_unlock_irq(rq, &rf);
5514 out_requeue:
5515
5516         /*
5517          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5518          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5519          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5520          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5521          */
5522         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5523         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5524         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5525                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5526 }
5527
5528 static void sched_tick_start(int cpu)
5529 {
5530         int os;
5531         struct tick_work *twork;
5532
5533         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5534                 return;
5535
5536         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5537
5538         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5539         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5540         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5541         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5542                 twork->cpu = cpu;
5543                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5544                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5545         }
5546 }
5547
5548 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5549 static void sched_tick_stop(int cpu)
5550 {
5551         struct tick_work *twork;
5552         int os;
5553
5554         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5555                 return;
5556
5557         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5558
5559         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5560         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5561         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5562         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5563         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5564 }
5565 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5566
5567 int __init sched_tick_offload_init(void)
5568 {
5569         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5570         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5575 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5576 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5577 #endif
5578
5579 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5580                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5581 /*
5582  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5583  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5584  */
5585 static inline void preempt_latency_start(int val)
5586 {
5587         if (preempt_count() == val) {
5588                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5589 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5590                 current->preempt_disable_ip = ip;
5591 #endif
5592                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5593         }
5594 }
5595
5596 void preempt_count_add(int val)
5597 {
5598 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5599         /*
5600          * Underflow?
5601          */
5602         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5603                 return;
5604 #endif
5605         __preempt_count_add(val);
5606 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5607         /*
5608          * Spinlock count overflowing soon?
5609          */
5610         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5611                                 PREEMPT_MASK - 10);
5612 #endif
5613         preempt_latency_start(val);
5614 }
5615 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5616 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5617
5618 /*
5619  * If the value passed in equals to the current preempt count
5620  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5621  */
5622 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5623 {
5624         if (preempt_count() == val)
5625                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5626 }
5627
5628 void preempt_count_sub(int val)
5629 {
5630 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5631         /*
5632          * Underflow?
5633          */
5634         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5635                 return;
5636         /*
5637          * Is the spinlock portion underflowing?
5638          */
5639         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5640                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5641                 return;
5642 #endif
5643
5644         preempt_latency_stop(val);
5645         __preempt_count_sub(val);
5646 }
5647 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5648 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5649
5650 #else
5651 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5652 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5653 #endif
5654
5655 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5656 {
5657 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5658         return p->preempt_disable_ip;
5659 #else
5660         return 0;
5661 #endif
5662 }
5663
5664 /*
5665  * Print scheduling while atomic bug:
5666  */
5667 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5668 {
5669         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5670         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5671
5672         if (oops_in_progress)
5673                 return;
5674
5675         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5676                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5677
5678         debug_show_held_locks(prev);
5679         print_modules();
5680         if (irqs_disabled())
5681                 print_irqtrace_events(prev);
5682         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
5683             && in_atomic_preempt_off()) {
5684                 pr_err("Preemption disabled at:");
5685                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5686         }
5687         if (panic_on_warn)
5688                 panic("scheduling while atomic\n");
5689
5690         dump_stack();
5691         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5692 }
5693
5694 /*
5695  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5696  */
5697 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5698 {
5699 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5700         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5701                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5702
5703         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5704                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5705 #endif
5706
5707 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5708         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5709                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5710                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5711                 dump_stack();
5712                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5713         }
5714 #endif
5715
5716         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5717                 __schedule_bug(prev);
5718                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5719         }
5720         rcu_sleep_check();
5721         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5722
5723         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5724
5725         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5726 }
5727
5728 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5729                                   struct rq_flags *rf)
5730 {
5731 #ifdef CONFIG_SMP
5732         const struct sched_class *class;
5733         /*
5734          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5735          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5736          * state as before we took rq->lock.
5737          *
5738          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5739          * a runnable task of @class priority or higher.
5740          */
5741         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
5742                 if (class->balance(rq, prev, rf))
5743                         break;
5744         }
5745 #endif
5746
5747         put_prev_task(rq, prev);
5748 }
5749
5750 /*
5751  * Pick up the highest-prio task:
5752  */
5753 static inline struct task_struct *
5754 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5755 {
5756         const struct sched_class *class;
5757         struct task_struct *p;
5758
5759         /*
5760          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
5761          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
5762          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
5763          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
5764          */
5765         if (likely(!sched_class_above(prev->sched_class, &fair_sched_class) &&
5766                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
5767
5768                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
5769                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
5770                         goto restart;
5771
5772                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
5773                 if (!p) {
5774                         put_prev_task(rq, prev);
5775                         p = pick_next_task_idle(rq);
5776                 }
5777
5778                 return p;
5779         }
5780
5781 restart:
5782         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5783
5784         for_each_class(class) {
5785                 p = class->pick_next_task(rq);
5786                 if (p)
5787                         return p;
5788         }
5789
5790         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5791 }
5792
5793 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
5794 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
5795 {
5796         return (task_rq(t)->idle == t);
5797 }
5798
5799 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
5800 {
5801         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
5802 }
5803
5804 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
5805 {
5806         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
5807                 return true;
5808
5809         return a->core_cookie == b->core_cookie;
5810 }
5811
5812 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
5813 {
5814         const struct sched_class *class;
5815         struct task_struct *p;
5816
5817         for_each_class(class) {
5818                 p = class->pick_task(rq);
5819                 if (p)
5820                         return p;
5821         }
5822
5823         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
5824 }
5825
5826 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
5827
5828 static void queue_core_balance(struct rq *rq);
5829
5830 static struct task_struct *
5831 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
5832 {
5833         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
5834         const struct cpumask *smt_mask;
5835         bool fi_before = false;
5836         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
5837         unsigned long cookie;
5838         int i, cpu, occ = 0;
5839         struct rq *rq_i;
5840         bool need_sync;
5841
5842         if (!sched_core_enabled(rq))
5843                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5844
5845         cpu = cpu_of(rq);
5846
5847         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
5848         if (cpu_is_offline(cpu)) {
5849                 /*
5850                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
5851                  * coming online. core_pick would already be migrated to
5852                  * another cpu during offline.
5853                  */
5854                 rq->core_pick = NULL;
5855                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
5856         }
5857
5858         /*
5859          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
5860          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
5861          * pick yet, do so now.
5862          *
5863          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
5864          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
5865          * selection. In this case, do a core-wide selection.
5866          */
5867         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
5868             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
5869             rq->core_pick) {
5870                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
5871
5872                 next = rq->core_pick;
5873                 if (next != prev) {
5874                         put_prev_task(rq, prev);
5875                         set_next_task(rq, next);
5876                 }
5877
5878                 rq->core_pick = NULL;
5879                 goto out;
5880         }
5881
5882         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
5883
5884         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
5885         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
5886
5887         /* reset state */
5888         rq->core->core_cookie = 0UL;
5889         if (rq->core->core_forceidle_count) {
5890                 if (!core_clock_updated) {
5891                         update_rq_clock(rq->core);
5892                         core_clock_updated = true;
5893                 }
5894                 sched_core_account_forceidle(rq);
5895                 /* reset after accounting force idle */
5896                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
5897                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
5898                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
5899                 need_sync = true;
5900                 fi_before = true;
5901         }
5902
5903         /*
5904          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
5905          *
5906          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
5907          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
5908          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
5909          *
5910          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
5911          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
5912          */
5913         rq->core->core_task_seq++;
5914
5915         /*
5916          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
5917          * and there are no cookied tasks running on siblings.
5918          */
5919         if (!need_sync) {
5920                 next = pick_task(rq);
5921                 if (!next->core_cookie) {
5922                         rq->core_pick = NULL;
5923                         /*
5924                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
5925                          * unconstrained picks as well.
5926                          */
5927                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
5928                         task_vruntime_update(rq, next, false);
5929                         goto out_set_next;
5930                 }
5931         }
5932
5933         /*
5934          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
5935          * amongst them.
5936          *
5937          * Tie-break prio towards the current CPU
5938          */
5939         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
5940                 rq_i = cpu_rq(i);
5941
5942                 /*
5943                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
5944                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
5945                  * the core may also have been updated above.
5946                  */
5947                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
5948                         update_rq_clock(rq_i);
5949
5950                 p = rq_i->core_pick = pick_task(rq_i);
5951                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
5952                         max = p;
5953         }
5954
5955         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
5956
5957         /*
5958          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
5959          * force idle.
5960          */
5961         for_each_cpu(i, smt_mask) {
5962                 rq_i = cpu_rq(i);
5963                 p = rq_i->core_pick;
5964
5965                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
5966                         p = NULL;
5967                         if (cookie)
5968                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
5969                         if (!p)
5970                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
5971                 }
5972
5973                 rq_i->core_pick = p;
5974
5975                 if (p == rq_i->idle) {
5976                         if (rq_i->nr_running) {
5977                                 rq->core->core_forceidle_count++;
5978                                 if (!fi_before)
5979                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
5980                         }
5981                 } else {
5982                         occ++;
5983                 }
5984         }
5985
5986         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
5987                 rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
5988                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
5989         }
5990
5991         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
5992         next = rq->core_pick;
5993         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
5994
5995         /* Something should have been selected for current CPU */
5996         WARN_ON_ONCE(!next);
5997
5998         /*
5999          * Reschedule siblings
6000          *
6001          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
6002          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
6003          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
6004          * non-matching user state.
6005          */
6006         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6007                 rq_i = cpu_rq(i);
6008
6009                 /*
6010                  * An online sibling might have gone offline before a task
6011                  * could be picked for it, or it might be offline but later
6012                  * happen to come online, but its too late and nothing was
6013                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
6014                  * so ignore it.
6015                  */
6016                 if (!rq_i->core_pick)
6017                         continue;
6018
6019                 /*
6020                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
6021                  * fi_before     fi      update?
6022                  *  0            0       1
6023                  *  0            1       1
6024                  *  1            0       1
6025                  *  1            1       0
6026                  */
6027                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
6028                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
6029
6030                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
6031
6032                 if (i == cpu) {
6033                         rq_i->core_pick = NULL;
6034                         continue;
6035                 }
6036
6037                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
6038                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
6039
6040                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
6041                         rq_i->core_pick = NULL;
6042                         continue;
6043                 }
6044
6045                 resched_curr(rq_i);
6046         }
6047
6048 out_set_next:
6049         set_next_task(rq, next);
6050 out:
6051         if (rq->core->core_forceidle_count && next == rq->idle)
6052                 queue_core_balance(rq);
6053
6054         return next;
6055 }
6056
6057 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
6058 {
6059         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
6060         struct task_struct *p;
6061         unsigned long cookie;
6062         bool success = false;
6063
6064         local_irq_disable();
6065         double_rq_lock(dst, src);
6066
6067         cookie = dst->core->core_cookie;
6068         if (!cookie)
6069                 goto unlock;
6070
6071         if (dst->curr != dst->idle)
6072                 goto unlock;
6073
6074         p = sched_core_find(src, cookie);
6075         if (p == src->idle)
6076                 goto unlock;
6077
6078         do {
6079                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
6080                         goto next;
6081
6082                 if (!is_cpu_allowed(p, this))
6083                         goto next;
6084
6085                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
6086                         goto next;
6087
6088                 deactivate_task(src, p, 0);
6089                 set_task_cpu(p, this);
6090                 activate_task(dst, p, 0);
6091
6092                 resched_curr(dst);
6093
6094                 success = true;
6095                 break;
6096
6097 next:
6098                 p = sched_core_next(p, cookie);
6099         } while (p);
6100
6101 unlock:
6102         double_rq_unlock(dst, src);
6103         local_irq_enable();
6104
6105         return success;
6106 }
6107
6108 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
6109 {
6110         int i;
6111
6112         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu) {
6113                 if (i == cpu)
6114                         continue;
6115
6116                 if (need_resched())
6117                         break;
6118
6119                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
6120                         return true;
6121         }
6122
6123         return false;
6124 }
6125
6126 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
6127 {
6128         struct sched_domain *sd;
6129         int cpu = cpu_of(rq);
6130
6131         preempt_disable();
6132         rcu_read_lock();
6133         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6134         for_each_domain(cpu, sd) {
6135                 if (need_resched())
6136                         break;
6137
6138                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
6139                         break;
6140         }
6141         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
6142         rcu_read_unlock();
6143         preempt_enable();
6144 }
6145
6146 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, core_balance_head);
6147
6148 static void queue_core_balance(struct rq *rq)
6149 {
6150         if (!sched_core_enabled(rq))
6151                 return;
6152
6153         if (!rq->core->core_cookie)
6154                 return;
6155
6156         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
6157                 return;
6158
6159         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
6160 }
6161
6162 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
6163 {
6164         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6165         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6166         unsigned long flags;
6167         int t;
6168
6169         sched_core_lock(cpu, &flags);
6170
6171         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6172
6173         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6174         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6175                 goto unlock;
6176
6177         /* find the leader */
6178         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6179                 if (t == cpu)
6180                         continue;
6181                 rq = cpu_rq(t);
6182                 if (rq->core == rq) {
6183                         core_rq = rq;
6184                         break;
6185                 }
6186         }
6187
6188         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6189                 goto unlock;
6190
6191         /* install and validate core_rq */
6192         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6193                 rq = cpu_rq(t);
6194
6195                 if (t == cpu)
6196                         rq->core = core_rq;
6197
6198                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6199         }
6200
6201 unlock:
6202         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6203 }
6204
6205 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6206 {
6207         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6209         unsigned long flags;
6210         int t;
6211
6212         sched_core_lock(cpu, &flags);
6213
6214         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6215         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6216                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6217                 goto unlock;
6218         }
6219
6220         /* if we're not the leader, nothing to do */
6221         if (rq->core != rq)
6222                 goto unlock;
6223
6224         /* find a new leader */
6225         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6226                 if (t == cpu)
6227                         continue;
6228                 core_rq = cpu_rq(t);
6229                 break;
6230         }
6231
6232         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6233                 goto unlock;
6234
6235         /* copy the shared state to the new leader */
6236         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6237         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6238         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6239         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6240         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6241         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6242
6243         /*
6244          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6245          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6246          * have a cookie.
6247          */
6248         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6249
6250         /* install new leader */
6251         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6252                 rq = cpu_rq(t);
6253                 rq->core = core_rq;
6254         }
6255
6256 unlock:
6257         sched_core_unlock(cpu, &flags);
6258 }
6259
6260 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6261 {
6262         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6263
6264         if (rq->core != rq)
6265                 rq->core = rq;
6266 }
6267
6268 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6269
6270 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6271 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6272 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6273
6274 static struct task_struct *
6275 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6276 {
6277         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6278 }
6279
6280 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6281
6282 /*
6283  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6284  *
6285  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6286  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6287  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6288  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6289  */
6290 #define SM_NONE                 0x0
6291 #define SM_PREEMPT              0x1
6292 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6293
6294 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6295 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6296 #else
6297 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6298 #endif
6299
6300 /*
6301  * __schedule() is the main scheduler function.
6302  *
6303  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6304  *
6305  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6306  *
6307  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6308  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6309  *
6310  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6311  *      interrupt handler scheduler_tick().
6312  *
6313  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6314  *      task to the run-queue and that's it.
6315  *
6316  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6317  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6318  *      called on the nearest possible occasion:
6319  *
6320  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6321  *
6322  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6323  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6324  *           spin_unlock()!)
6325  *
6326  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6327  *           preemptible context
6328  *
6329  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6330  *         then at the next:
6331  *
6332  *          - cond_resched() call
6333  *          - explicit schedule() call
6334  *          - return from syscall or exception to user-space
6335  *          - return from interrupt-handler to user-space
6336  *
6337  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6338  */
6339 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6340 {
6341         struct task_struct *prev, *next;
6342         unsigned long *switch_count;
6343         unsigned long prev_state;
6344         struct rq_flags rf;
6345         struct rq *rq;
6346         int cpu;
6347
6348         cpu = smp_processor_id();
6349         rq = cpu_rq(cpu);
6350         prev = rq->curr;
6351
6352         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6353
6354         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6355                 hrtick_clear(rq);
6356
6357         local_irq_disable();
6358         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6359
6360         /*
6361          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6362          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6363          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6364          *
6365          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6366          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6367          *                                        wake_up_state(p, state)
6368          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6369          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6370          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6371          *
6372          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6373          * after coming from user-space, before storing to rq->curr.
6374          */
6375         rq_lock(rq, &rf);
6376         smp_mb__after_spinlock();
6377
6378         /* Promote REQ to ACT */
6379         rq->clock_update_flags <<= 1;
6380         update_rq_clock(rq);
6381
6382         switch_count = &prev->nivcsw;
6383
6384         /*
6385          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6386          * that we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6387          */
6388         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6389         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6390                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6391                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6392                 } else {
6393                         prev->sched_contributes_to_load =
6394                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6395                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6396                                 !(prev->flags & PF_FROZEN);
6397
6398                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6399                                 rq->nr_uninterruptible++;
6400
6401                         /*
6402                          * __schedule()                 ttwu()
6403                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6404                          *   if (prev_state)                goto out;
6405                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6406                          *                                p->state = TASK_WAKING
6407                          *
6408                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6409                          *
6410                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6411                          */
6412                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6413
6414                         if (prev->in_iowait) {
6415                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6416                                 delayacct_blkio_start();
6417                         }
6418                 }
6419                 switch_count = &prev->nvcsw;
6420         }
6421
6422         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6423         clear_tsk_need_resched(prev);
6424         clear_preempt_need_resched();
6425 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6426         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6427 #endif
6428
6429         if (likely(prev != next)) {
6430                 rq->nr_switches++;
6431                 /*
6432                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6433                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6434                  */
6435                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6436                 /*
6437                  * The membarrier system call requires each architecture
6438                  * to have a full memory barrier after updating
6439                  * rq->curr, before returning to user-space.
6440                  *
6441                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6442                  * various architectures:
6443                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC.
6444                  *   switch_mm() rely on membarrier_arch_switch_mm() on PowerPC.
6445                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6446                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6447                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6448                  *   is a RELEASE barrier),
6449                  */
6450                 ++*switch_count;
6451
6452                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6453                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6454
6455                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next, prev_state);
6456
6457                 /* Also unlocks the rq: */
6458                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6459         } else {
6460                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
6461
6462                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6463                 __balance_callbacks(rq);
6464                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6465         }
6466 }
6467
6468 void __noreturn do_task_dead(void)
6469 {
6470         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6471         set_special_state(TASK_DEAD);
6472
6473         /* Tell freezer to ignore us: */
6474         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6475
6476         __schedule(SM_NONE);
6477         BUG();
6478
6479         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6480         for (;;)
6481                 cpu_relax();
6482 }
6483
6484 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6485 {
6486         unsigned int task_flags;
6487
6488         if (task_is_running(tsk))
6489                 return;
6490
6491         task_flags = tsk->flags;
6492         /*
6493          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6494          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6495          */
6496         if (task_flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6497                 if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6498                         wq_worker_sleeping(tsk);
6499                 else
6500                         io_wq_worker_sleeping(tsk);
6501         }
6502
6503         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
6504                 return;
6505
6506         /*
6507          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6508          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6509          */
6510         blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6511 }
6512
6513 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6514 {
6515         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER)) {
6516                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6517                         wq_worker_running(tsk);
6518                 else
6519                         io_wq_worker_running(tsk);
6520         }
6521 }
6522
6523 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6524 {
6525         struct task_struct *tsk = current;
6526
6527         sched_submit_work(tsk);
6528         do {
6529                 preempt_disable();
6530                 __schedule(SM_NONE);
6531                 sched_preempt_enable_no_resched();
6532         } while (need_resched());
6533         sched_update_worker(tsk);
6534 }
6535 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6536
6537 /*
6538  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6539  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6540  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6541  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6542  * (schedule out non-voluntarily).
6543  *
6544  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6545  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6546  */
6547 void __sched schedule_idle(void)
6548 {
6549         /*
6550          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6551          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6552          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6553          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6554          * TASK_RUNNING state.
6555          */
6556         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6557         do {
6558                 __schedule(SM_NONE);
6559         } while (need_resched());
6560 }
6561
6562 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_OFFSTACK)
6563 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6564 {
6565         /*
6566          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6567          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6568          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6569          * we find a better solution.
6570          *
6571          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6572          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6573          * too frequently to make sense yet.
6574          */
6575         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6576         schedule();
6577         exception_exit(prev_state);
6578 }
6579 #endif
6580
6581 /**
6582  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6583  *
6584  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6585  */
6586 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6587 {
6588         sched_preempt_enable_no_resched();
6589         schedule();
6590         preempt_disable();
6591 }
6592
6593 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6594 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6595 {
6596         do {
6597                 preempt_disable();
6598                 __schedule(SM_RTLOCK_WAIT);
6599                 sched_preempt_enable_no_resched();
6600         } while (need_resched());
6601 }
6602 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6603 #endif
6604
6605 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6606 {
6607         do {
6608                 /*
6609                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6610                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6611                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6612                  * by the function tracer will call this function again and
6613                  * cause infinite recursion.
6614                  *
6615                  * Preemption must be disabled here before the function
6616                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6617                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6618                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6619                  * which can also be traced by the function tracer.
6620                  */
6621                 preempt_disable_notrace();
6622                 preempt_latency_start(1);
6623                 __schedule(SM_PREEMPT);
6624                 preempt_latency_stop(1);
6625                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6626
6627                 /*
6628                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6629                  * between schedule and now.
6630                  */
6631         } while (need_resched());
6632 }
6633
6634 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6635 /*
6636  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6637  * off of preempt_enable.
6638  */
6639 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6640 {
6641         /*
6642          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6643          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6644          */
6645         if (likely(!preemptible()))
6646                 return;
6647         preempt_schedule_common();
6648 }
6649 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6650 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6651
6652 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6653 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6654 #ifndef preempt_schedule_dynamic_enabled
6655 #define preempt_schedule_dynamic_enabled        preempt_schedule
6656 #define preempt_schedule_dynamic_disabled       NULL
6657 #endif
6658 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, preempt_schedule_dynamic_enabled);
6659 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6660 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6661 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule);
6662 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule(void)
6663 {
6664         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule))
6665                 return;
6666         preempt_schedule();
6667 }
6668 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6669 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6670 #endif
6671 #endif
6672
6673 /**
6674  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6675  *
6676  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6677  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6678  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6679  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6680  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6681  * to be called when the system is still in usermode.
6682  *
6683  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6684  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6685  * calling the scheduler.
6686  */
6687 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6688 {
6689         enum ctx_state prev_ctx;
6690
6691         if (likely(!preemptible()))
6692                 return;
6693
6694         do {
6695                 /*
6696                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6697                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6698                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6699                  * by the function tracer will call this function again and
6700                  * cause infinite recursion.
6701                  *
6702                  * Preemption must be disabled here before the function
6703                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6704                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6705                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6706                  * which can also be traced by the function tracer.
6707                  */
6708                 preempt_disable_notrace();
6709                 preempt_latency_start(1);
6710                 /*
6711                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
6712                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
6713                  * an infinite recursion.
6714                  */
6715                 prev_ctx = exception_enter();
6716                 __schedule(SM_PREEMPT);
6717                 exception_exit(prev_ctx);
6718
6719                 preempt_latency_stop(1);
6720                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6721         } while (need_resched());
6722 }
6723 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
6724
6725 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6726 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6727 #ifndef preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled
6728 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled        preempt_schedule_notrace
6729 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_disabled       NULL
6730 #endif
6731 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled);
6732 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
6733 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6734 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule_notrace);
6735 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule_notrace(void)
6736 {
6737         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule_notrace))
6738                 return;
6739         preempt_schedule_notrace();
6740 }
6741 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6742 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
6743 #endif
6744 #endif
6745
6746 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
6747
6748 /*
6749  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
6750  * off of irq context.
6751  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
6752  * protect us against recursive calling from irq.
6753  */
6754 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
6755 {
6756         enum ctx_state prev_state;
6757
6758         /* Catch callers which need to be fixed */
6759         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
6760
6761         prev_state = exception_enter();
6762
6763         do {
6764                 preempt_disable();
6765                 local_irq_enable();
6766                 __schedule(SM_PREEMPT);
6767                 local_irq_disable();
6768                 sched_preempt_enable_no_resched();
6769         } while (need_resched());
6770
6771         exception_exit(prev_state);
6772 }
6773
6774 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
6775                           void *key)
6776 {
6777         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~WF_SYNC);
6778         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
6779 }
6780 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
6781
6782 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
6783 {
6784         if (dl_prio(prio))
6785                 p->sched_class = &dl_sched_class;
6786         else if (rt_prio(prio))
6787                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6788         else
6789                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6790
6791         p->prio = prio;
6792 }
6793
6794 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6795
6796 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
6797 {
6798         if (pi_task)
6799                 prio = min(prio, pi_task->prio);
6800
6801         return prio;
6802 }
6803
6804 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6805 {
6806         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
6807
6808         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
6809 }
6810
6811 /*
6812  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6813  * @p: task to boost
6814  * @pi_task: donor task
6815  *
6816  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6817  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6818  *
6819  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
6820  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
6821  */
6822 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
6823 {
6824         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
6825                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
6826         const struct sched_class *prev_class;
6827         struct rq_flags rf;
6828         struct rq *rq;
6829
6830         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
6831         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
6832
6833         /*
6834          * If nothing changed; bail early.
6835          */
6836         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6837                 return;
6838
6839         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
6840         update_rq_clock(rq);
6841         /*
6842          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
6843          * either lock.
6844          *
6845          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
6846          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
6847          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
6848          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
6849          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
6850          */
6851         p->pi_top_task = pi_task;
6852
6853         /*
6854          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
6855          */
6856         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
6857                 goto out_unlock;
6858
6859         /*
6860          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
6861          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
6862          *
6863          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
6864          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
6865          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
6866          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
6867          * with interrupts disabled and will complete the lock
6868          * protected section without being interrupted. So there is no
6869          * real need to boost.
6870          */
6871         if (unlikely(p == rq->idle)) {
6872                 WARN_ON(p != rq->curr);
6873                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
6874                 goto out_unlock;
6875         }
6876
6877         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
6878         oldprio = p->prio;
6879
6880         if (oldprio == prio)
6881                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
6882
6883         prev_class = p->sched_class;
6884         queued = task_on_rq_queued(p);
6885         running = task_current(rq, p);
6886         if (queued)
6887                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
6888         if (running)
6889                 put_prev_task(rq, p);
6890
6891         /*
6892          * Boosting condition are:
6893          * 1. -rt task is running and holds mutex A
6894          *      --> -dl task blocks on mutex A
6895          *
6896          * 2. -dl task is running and holds mutex A
6897          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
6898          *          running task
6899          */
6900         if (dl_prio(prio)) {
6901                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
6902                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
6903                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
6904                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
6905                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
6906                 } else {
6907                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6908                 }
6909         } else if (rt_prio(prio)) {
6910                 if (dl_prio(oldprio))
6911                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6912                 if (oldprio < prio)
6913                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
6914         } else {
6915                 if (dl_prio(oldprio))
6916                         p->dl.pi_se = &p->dl;
6917                 if (rt_prio(oldprio))
6918                         p->rt.timeout = 0;
6919         }
6920
6921         __setscheduler_prio(p, prio);
6922
6923         if (queued)
6924                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
6925         if (running)
6926                 set_next_task(rq, p);
6927
6928         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
6929 out_unlock:
6930         /* Avoid rq from going away on us: */
6931         preempt_disable();
6932
6933         rq_unpin_lock(rq, &rf);
6934         __balance_callbacks(rq);
6935         raw_spin_rq_unlock(rq);
6936
6937         preempt_enable();
6938 }
6939 #else
6940 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
6941 {
6942         return prio;
6943 }
6944 #endif
6945
6946 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6947 {
6948         bool queued, running;
6949         int old_prio;
6950         struct rq_flags rf;
6951         struct rq *rq;
6952
6953         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
6954                 return;
6955         /*
6956          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6957          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6958          */
6959         rq = task_rq_lock(p, &rf);
6960         update_rq_clock(rq);
6961
6962         /*
6963          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6964          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6965          * it won't have any effect on scheduling until the task is
6966          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
6967          */
6968         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
6969                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6970                 goto out_unlock;
6971         }
6972         queued = task_on_rq_queued(p);
6973         running = task_current(rq, p);
6974         if (queued)
6975                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
6976         if (running)
6977                 put_prev_task(rq, p);
6978
6979         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6980         set_load_weight(p, true);
6981         old_prio = p->prio;
6982         p->prio = effective_prio(p);
6983
6984         if (queued)
6985                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
6986         if (running)
6987                 set_next_task(rq, p);
6988
6989         /*
6990          * If the task increased its priority or is running and
6991          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6992          */
6993         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
6994
6995 out_unlock:
6996         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
6997 }
6998 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6999
7000 /*
7001  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
7002  * @p: task
7003  * @nice: nice value
7004  */
7005 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
7006 {
7007         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
7008         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
7009
7010         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
7011                 capable(CAP_SYS_NICE));
7012 }
7013
7014 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
7015
7016 /*
7017  * sys_nice - change the priority of the current process.
7018  * @increment: priority increment
7019  *
7020  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
7021  * does similar things.
7022  */
7023 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
7024 {
7025         long nice, retval;
7026
7027         /*
7028          * Setpriority might change our priority at the same moment.
7029          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
7030          * and we have a single winner.
7031          */
7032         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
7033         nice = task_nice(current) + increment;
7034
7035         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7036         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
7037                 return -EPERM;
7038
7039         retval = security_task_setnice(current, nice);
7040         if (retval)
7041                 return retval;
7042
7043         set_user_nice(current, nice);
7044         return 0;
7045 }
7046
7047 #endif
7048
7049 /**
7050  * task_prio - return the priority value of a given task.
7051  * @p: the task in question.
7052  *
7053  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
7054  *
7055  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7056  *
7057  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7058  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7059  * deadline                     -101             -1           0
7060  */
7061 int task_prio(const struct task_struct *p)
7062 {
7063         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7064 }
7065
7066 /**
7067  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7068  * @cpu: the processor in question.
7069  *
7070  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7071  */
7072 int idle_cpu(int cpu)
7073 {
7074         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7075
7076         if (rq->curr != rq->idle)
7077                 return 0;
7078
7079         if (rq->nr_running)
7080                 return 0;
7081
7082 #ifdef CONFIG_SMP
7083         if (rq->ttwu_pending)
7084                 return 0;
7085 #endif
7086
7087         return 1;
7088 }
7089
7090 /**
7091  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7092  * @cpu: the CPU in question.
7093  *
7094  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7095  */
7096 int available_idle_cpu(int cpu)
7097 {
7098         if (!idle_cpu(cpu))
7099                 return 0;
7100
7101         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7102                 return 0;
7103
7104         return 1;
7105 }
7106
7107 /**
7108  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7109  * @cpu: the processor in question.
7110  *
7111  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7112  */
7113 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7114 {
7115         return cpu_rq(cpu)->idle;
7116 }
7117
7118 #ifdef CONFIG_SMP
7119 /*
7120  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7121  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7122  *
7123  * The scheduler tracks the following metrics:
7124  *
7125  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7126  *   cpu_bw_dl()
7127  *
7128  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7129  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7130  *
7131  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7132  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7133  * in the irq utilization.
7134  *
7135  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7136  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7137  * required to meet deadlines.
7138  */
7139 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7140                                  unsigned long max, enum cpu_util_type type,
7141                                  struct task_struct *p)
7142 {
7143         unsigned long dl_util, util, irq;
7144         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7145
7146         if (!uclamp_is_used() &&
7147             type == FREQUENCY_UTIL && rt_rq_is_runnable(&rq->rt)) {
7148                 return max;
7149         }
7150
7151         /*
7152          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7153          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7154          * update_irq_load_avg().
7155          */
7156         irq = cpu_util_irq(rq);
7157         if (unlikely(irq >= max))
7158                 return max;
7159
7160         /*
7161          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7162          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7163          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7164          * to obtain the CPU's actual utilization.
7165          *
7166          * CFS and RT utilization can be boosted or capped, depending on
7167          * utilization clamp constraints requested by currently RUNNABLE
7168          * tasks.
7169          * When there are no CFS RUNNABLE tasks, clamps are released and
7170          * frequency will be gracefully reduced with the utilization decay.
7171          */
7172         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7173         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7174                 util = uclamp_rq_util_with(rq, util, p);
7175
7176         dl_util = cpu_util_dl(rq);
7177
7178         /*
7179          * For frequency selection we do not make cpu_util_dl() a permanent part
7180          * of this sum because we want to use cpu_bw_dl() later on, but we need
7181          * to check if the CFS+RT+DL sum is saturated (ie. no idle time) such
7182          * that we select f_max when there is no idle time.
7183          *
7184          * NOTE: numerical errors or stop class might cause us to not quite hit
7185          * saturation when we should -- something for later.
7186          */
7187         if (util + dl_util >= max)
7188                 return max;
7189
7190         /*
7191          * OTOH, for energy computation we need the estimated running time, so
7192          * include util_dl and ignore dl_bw.
7193          */
7194         if (type == ENERGY_UTIL)
7195                 util += dl_util;
7196
7197         /*
7198          * There is still idle time; further improve the number by using the
7199          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7200          * need to scale the task numbers:
7201          *
7202          *              max - irq
7203          *   U' = irq + --------- * U
7204          *                 max
7205          */
7206         util = scale_irq_capacity(util, irq, max);
7207         util += irq;
7208
7209         /*
7210          * Bandwidth required by DEADLINE must always be granted while, for
7211          * FAIR and RT, we use blocked utilization of IDLE CPUs as a mechanism
7212          * to gracefully reduce the frequency when no tasks show up for longer
7213          * periods of time.
7214          *
7215          * Ideally we would like to set bw_dl as min/guaranteed freq and util +
7216          * bw_dl as requested freq. However, cpufreq is not yet ready for such
7217          * an interface. So, we only do the latter for now.
7218          */
7219         if (type == FREQUENCY_UTIL)
7220                 util += cpu_bw_dl(rq);
7221
7222         return min(max, util);
7223 }
7224
7225 unsigned long sched_cpu_util(int cpu, unsigned long max)
7226 {
7227         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu), max,
7228                                   ENERGY_UTIL, NULL);
7229 }
7230 #endif /* CONFIG_SMP */
7231
7232 /**
7233  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7234  * @pid: the pid in question.
7235  *
7236  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7237  */
7238 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7239 {
7240         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7241 }
7242
7243 /*
7244  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7245  * it calls know not to change it.
7246  */
7247 #define SETPARAM_POLICY -1
7248
7249 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7250                 const struct sched_attr *attr)
7251 {
7252         int policy = attr->sched_policy;
7253
7254         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7255                 policy = p->policy;
7256
7257         p->policy = policy;
7258
7259         if (dl_policy(policy))
7260                 __setparam_dl(p, attr);
7261         else if (fair_policy(policy))
7262                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7263
7264         /*
7265          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7266          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7267          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7268          */
7269         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7270         p->normal_prio = normal_prio(p);
7271         set_load_weight(p, true);
7272 }
7273
7274 /*
7275  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7276  */
7277 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7278 {
7279         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7280         bool match;
7281
7282         rcu_read_lock();
7283         pcred = __task_cred(p);
7284         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7285                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7286         rcu_read_unlock();
7287         return match;
7288 }
7289
7290 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7291                                 const struct sched_attr *attr,
7292                                 bool user, bool pi)
7293 {
7294         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7295         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7296         const struct sched_class *prev_class;
7297         struct callback_head *head;
7298         struct rq_flags rf;
7299         int reset_on_fork;
7300         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7301         struct rq *rq;
7302
7303         /* The pi code expects interrupts enabled */
7304         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7305 recheck:
7306         /* Double check policy once rq lock held: */
7307         if (policy < 0) {
7308                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7309                 policy = oldpolicy = p->policy;
7310         } else {
7311                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7312
7313                 if (!valid_policy(policy))
7314                         return -EINVAL;
7315         }
7316
7317         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7318                 return -EINVAL;
7319
7320         /*
7321          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7322          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7323          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7324          */
7325         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7326                 return -EINVAL;
7327         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7328             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7329                 return -EINVAL;
7330
7331         /*
7332          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
7333          */
7334         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
7335                 if (fair_policy(policy)) {
7336                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7337                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
7338                                 return -EPERM;
7339                 }
7340
7341                 if (rt_policy(policy)) {
7342                         unsigned long rlim_rtprio =
7343                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7344
7345                         /* Can't set/change the rt policy: */
7346                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7347                                 return -EPERM;
7348
7349                         /* Can't increase priority: */
7350                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7351                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7352                                 return -EPERM;
7353                 }
7354
7355                  /*
7356                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7357                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
7358                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7359                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7360                   */
7361                 if (dl_policy(policy))
7362                         return -EPERM;
7363
7364                 /*
7365                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7366                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7367                  */
7368                 if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7369                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
7370                                 return -EPERM;
7371                 }
7372
7373                 /* Can't change other user's priorities: */
7374                 if (!check_same_owner(p))
7375                         return -EPERM;
7376
7377                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7378                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7379                         return -EPERM;
7380         }
7381
7382         if (user) {
7383                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7384                         return -EINVAL;
7385
7386                 retval = security_task_setscheduler(p);
7387                 if (retval)
7388                         return retval;
7389         }
7390
7391         /* Update task specific "requested" clamps */
7392         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7393                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7394                 if (retval)
7395                         return retval;
7396         }
7397
7398         if (pi)
7399                 cpuset_read_lock();
7400
7401         /*
7402          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7403          * changing the priority of the task:
7404          *
7405          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7406          * runqueue lock must be held.
7407          */
7408         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7409         update_rq_clock(rq);
7410
7411         /*
7412          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7413          */
7414         if (p == rq->stop) {
7415                 retval = -EINVAL;
7416                 goto unlock;
7417         }
7418
7419         /*
7420          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7421          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7422          */
7423         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7424                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7425                         goto change;
7426                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7427                         goto change;
7428                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7429                         goto change;
7430                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7431                         goto change;
7432
7433                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7434                 retval = 0;
7435                 goto unlock;
7436         }
7437 change:
7438
7439         if (user) {
7440 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7441                 /*
7442                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7443                  * assigned.
7444                  */
7445                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7446                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7447                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7448                         retval = -EPERM;
7449                         goto unlock;
7450                 }
7451 #endif
7452 #ifdef CONFIG_SMP
7453                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7454                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7455                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7456
7457                         /*
7458                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7459                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7460                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7461                          */
7462                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7463                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7464                                 retval = -EPERM;
7465                                 goto unlock;
7466                         }
7467                 }
7468 #endif
7469         }
7470
7471         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7472         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7473                 policy = oldpolicy = -1;
7474                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7475                 if (pi)
7476                         cpuset_read_unlock();
7477                 goto recheck;
7478         }
7479
7480         /*
7481          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7482          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7483          * is available.
7484          */
7485         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7486                 retval = -EBUSY;
7487                 goto unlock;
7488         }
7489
7490         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7491         oldprio = p->prio;
7492
7493         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7494         if (pi) {
7495                 /*
7496                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7497                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7498                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7499                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7500                  * itself.
7501                  */
7502                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7503                 if (newprio == oldprio)
7504                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7505         }
7506
7507         queued = task_on_rq_queued(p);
7508         running = task_current(rq, p);
7509         if (queued)
7510                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7511         if (running)
7512                 put_prev_task(rq, p);
7513
7514         prev_class = p->sched_class;
7515
7516         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7517                 __setscheduler_params(p, attr);
7518                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7519         }
7520         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7521
7522         if (queued) {
7523                 /*
7524                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7525                  * increased (user space view).
7526                  */
7527                 if (oldprio < p->prio)
7528                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7529
7530                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7531         }
7532         if (running)
7533                 set_next_task(rq, p);
7534
7535         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7536
7537         /* Avoid rq from going away on us: */
7538         preempt_disable();
7539         head = splice_balance_callbacks(rq);
7540         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7541
7542         if (pi) {
7543                 cpuset_read_unlock();
7544                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7545         }
7546
7547         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7548         balance_callbacks(rq, head);
7549         preempt_enable();
7550
7551         return 0;
7552
7553 unlock:
7554         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7555         if (pi)
7556                 cpuset_read_unlock();
7557         return retval;
7558 }
7559
7560 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7561                                const struct sched_param *param, bool check)
7562 {
7563         struct sched_attr attr = {
7564                 .sched_policy   = policy,
7565                 .sched_priority = param->sched_priority,
7566                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7567         };
7568
7569         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7570         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7571                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7572                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7573                 attr.sched_policy = policy;
7574         }
7575
7576         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7577 }
7578 /**
7579  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7580  * @p: the task in question.
7581  * @policy: new policy.
7582  * @param: structure containing the new RT priority.
7583  *
7584  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7585  *
7586  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7587  *
7588  * NOTE that the task may be already dead.
7589  */
7590 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7591                        const struct sched_param *param)
7592 {
7593         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7594 }
7595
7596 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7597 {
7598         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7599 }
7600
7601 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7602 {
7603         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7604 }
7605 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7606
7607 /**
7608  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7609  * @p: the task in question.
7610  * @policy: new policy.
7611  * @param: structure containing the new RT priority.
7612  *
7613  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7614  * current context has permission.  For example, this is needed in
7615  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7616  * but our caller might not have that capability.
7617  *
7618  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7619  */
7620 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7621                                const struct sched_param *param)
7622 {
7623         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7624 }
7625
7626 /*
7627  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
7628  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
7629  * be doing.
7630  *
7631  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
7632  *
7633  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
7634  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
7635  * and smash them together and still expect them to work.
7636  *
7637  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
7638  *
7639  *   MAX_RT_PRIO / 2
7640  *
7641  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
7642  * know enough information to make a sensible choice.
7643  */
7644 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
7645 {
7646         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
7647         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7648 }
7649 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
7650
7651 /*
7652  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
7653  */
7654 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
7655 {
7656         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
7657         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
7658 }
7659 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
7660
7661 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
7662 {
7663         struct sched_attr attr = {
7664                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7665                 .sched_nice = nice,
7666         };
7667         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
7668 }
7669 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
7670
7671 static int
7672 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
7673 {
7674         struct sched_param lparam;
7675         struct task_struct *p;
7676         int retval;
7677
7678         if (!param || pid < 0)
7679                 return -EINVAL;
7680         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
7681                 return -EFAULT;
7682
7683         rcu_read_lock();
7684         retval = -ESRCH;
7685         p = find_process_by_pid(pid);
7686         if (likely(p))
7687                 get_task_struct(p);
7688         rcu_read_unlock();
7689
7690         if (likely(p)) {
7691                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
7692                 put_task_struct(p);
7693         }
7694
7695         return retval;
7696 }
7697
7698 /*
7699  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
7700  */
7701 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
7702 {
7703         u32 size;
7704         int ret;
7705
7706         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
7707         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
7708
7709         ret = get_user(size, &uattr->size);
7710         if (ret)
7711                 return ret;
7712
7713         /* ABI compatibility quirk: */
7714         if (!size)
7715                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
7716         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
7717                 goto err_size;
7718
7719         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
7720         if (ret) {
7721                 if (ret == -E2BIG)
7722                         goto err_size;
7723                 return ret;
7724         }
7725
7726         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
7727             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
7728                 return -EINVAL;
7729
7730         /*
7731          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
7732          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
7733          */
7734         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7735
7736         return 0;
7737
7738 err_size:
7739         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
7740         return -E2BIG;
7741 }
7742
7743 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
7744 {
7745         if (task_has_dl_policy(p))
7746                 __getparam_dl(p, attr);
7747         else if (task_has_rt_policy(p))
7748                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
7749         else
7750                 attr->sched_nice = task_nice(p);
7751 }
7752
7753 /**
7754  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
7755  * @pid: the pid in question.
7756  * @policy: new policy.
7757  * @param: structure containing the new RT priority.
7758  *
7759  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7760  */
7761 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
7762 {
7763         if (policy < 0)
7764                 return -EINVAL;
7765
7766         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
7767 }
7768
7769 /**
7770  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
7771  * @pid: the pid in question.
7772  * @param: structure containing the new RT priority.
7773  *
7774  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7775  */
7776 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7777 {
7778         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
7779 }
7780
7781 /**
7782  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
7783  * @pid: the pid in question.
7784  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7785  * @flags: for future extension.
7786  */
7787 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7788                                unsigned int, flags)
7789 {
7790         struct sched_attr attr;
7791         struct task_struct *p;
7792         int retval;
7793
7794         if (!uattr || pid < 0 || flags)
7795                 return -EINVAL;
7796
7797         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
7798         if (retval)
7799                 return retval;
7800
7801         if ((int)attr.sched_policy < 0)
7802                 return -EINVAL;
7803         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
7804                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
7805
7806         rcu_read_lock();
7807         retval = -ESRCH;
7808         p = find_process_by_pid(pid);
7809         if (likely(p))
7810                 get_task_struct(p);
7811         rcu_read_unlock();
7812
7813         if (likely(p)) {
7814                 if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
7815                         get_params(p, &attr);
7816                 retval = sched_setattr(p, &attr);
7817                 put_task_struct(p);
7818         }
7819
7820         return retval;
7821 }
7822
7823 /**
7824  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
7825  * @pid: the pid in question.
7826  *
7827  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
7828  * code.
7829  */
7830 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
7831 {
7832         struct task_struct *p;
7833         int retval;
7834
7835         if (pid < 0)
7836                 return -EINVAL;
7837
7838         retval = -ESRCH;
7839         rcu_read_lock();
7840         p = find_process_by_pid(pid);
7841         if (p) {
7842                 retval = security_task_getscheduler(p);
7843                 if (!retval)
7844                         retval = p->policy
7845                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
7846         }
7847         rcu_read_unlock();
7848         return retval;
7849 }
7850
7851 /**
7852  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
7853  * @pid: the pid in question.
7854  * @param: structure containing the RT priority.
7855  *
7856  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
7857  * code.
7858  */
7859 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
7860 {
7861         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
7862         struct task_struct *p;
7863         int retval;
7864
7865         if (!param || pid < 0)
7866                 return -EINVAL;
7867
7868         rcu_read_lock();
7869         p = find_process_by_pid(pid);
7870         retval = -ESRCH;
7871         if (!p)
7872                 goto out_unlock;
7873
7874         retval = security_task_getscheduler(p);
7875         if (retval)
7876                 goto out_unlock;
7877
7878         if (task_has_rt_policy(p))
7879                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
7880         rcu_read_unlock();
7881
7882         /*
7883          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
7884          */
7885         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
7886
7887         return retval;
7888
7889 out_unlock:
7890         rcu_read_unlock();
7891         return retval;
7892 }
7893
7894 /*
7895  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
7896  * than what user-space knows about) to user-space.
7897  *
7898  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
7899  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
7900  * have the same size.
7901  */
7902 static int
7903 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
7904                         struct sched_attr *kattr,
7905                         unsigned int usize)
7906 {
7907         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
7908
7909         if (!access_ok(uattr, usize))
7910                 return -EFAULT;
7911
7912         /*
7913          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
7914          *
7915          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
7916          *
7917          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
7918          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
7919          *
7920          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
7921          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
7922          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
7923          * which is set to ksize in this case.
7924          */
7925         kattr->size = min(usize, ksize);
7926
7927         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
7928                 return -EFAULT;
7929
7930         return 0;
7931 }
7932
7933 /**
7934  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
7935  * @pid: the pid in question.
7936  * @uattr: structure containing the extended parameters.
7937  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
7938  * @flags: for future extension.
7939  */
7940 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
7941                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
7942 {
7943         struct sched_attr kattr = { };
7944         struct task_struct *p;
7945         int retval;
7946
7947         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
7948             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
7949                 return -EINVAL;
7950
7951         rcu_read_lock();
7952         p = find_process_by_pid(pid);
7953         retval = -ESRCH;
7954         if (!p)
7955                 goto out_unlock;
7956
7957         retval = security_task_getscheduler(p);
7958         if (retval)
7959                 goto out_unlock;
7960
7961         kattr.sched_policy = p->policy;
7962         if (p->sched_reset_on_fork)
7963                 kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7964         get_params(p, &kattr);
7965         kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
7966
7967 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
7968         /*
7969          * This could race with another potential updater, but this is fine
7970          * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
7971          * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
7972          */
7973         kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
7974         kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
7975 #endif
7976
7977         rcu_read_unlock();
7978
7979         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
7980
7981 out_unlock:
7982         rcu_read_unlock();
7983         return retval;
7984 }
7985
7986 #ifdef CONFIG_SMP
7987 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
7988 {
7989         int ret = 0;
7990
7991         /*
7992          * If the task isn't a deadline task or admission control is
7993          * disabled then we don't care about affinity changes.
7994          */
7995         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
7996                 return 0;
7997
7998         /*
7999          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
8000          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
8001          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
8002          * root_domain.
8003          */
8004         rcu_read_lock();
8005         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
8006                 ret = -EBUSY;
8007         rcu_read_unlock();
8008         return ret;
8009 }
8010 #endif
8011
8012 static int
8013 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8014 {
8015         int retval;
8016         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
8017
8018         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
8019                 return -ENOMEM;
8020
8021         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
8022                 retval = -ENOMEM;
8023                 goto out_free_cpus_allowed;
8024         }
8025
8026         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8027         cpumask_and(new_mask, mask, cpus_allowed);
8028
8029         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
8030         if (retval)
8031                 goto out_free_new_mask;
8032 again:
8033         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, SCA_CHECK | SCA_USER);
8034         if (retval)
8035                 goto out_free_new_mask;
8036
8037         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8038         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
8039                 /*
8040                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
8041                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
8042                  */
8043                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8044                 goto again;
8045         }
8046
8047 out_free_new_mask:
8048         free_cpumask_var(new_mask);
8049 out_free_cpus_allowed:
8050         free_cpumask_var(cpus_allowed);
8051         return retval;
8052 }
8053
8054 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8055 {
8056         struct task_struct *p;
8057         int retval;
8058
8059         rcu_read_lock();
8060
8061         p = find_process_by_pid(pid);
8062         if (!p) {
8063                 rcu_read_unlock();
8064                 return -ESRCH;
8065         }
8066
8067         /* Prevent p going away */
8068         get_task_struct(p);
8069         rcu_read_unlock();
8070
8071         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8072                 retval = -EINVAL;
8073                 goto out_put_task;
8074         }
8075
8076         if (!check_same_owner(p)) {
8077                 rcu_read_lock();
8078                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
8079                         rcu_read_unlock();
8080                         retval = -EPERM;
8081                         goto out_put_task;
8082                 }
8083                 rcu_read_unlock();
8084         }
8085
8086         retval = security_task_setscheduler(p);
8087         if (retval)
8088                 goto out_put_task;
8089
8090         retval = __sched_setaffinity(p, in_mask);
8091 out_put_task:
8092         put_task_struct(p);
8093         return retval;
8094 }
8095
8096 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8097                              struct cpumask *new_mask)
8098 {
8099         if (len < cpumask_size())
8100                 cpumask_clear(new_mask);
8101         else if (len > cpumask_size())
8102                 len = cpumask_size();
8103
8104         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8105 }
8106
8107 /**
8108  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8109  * @pid: pid of the process
8110  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8111  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8112  *
8113  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8114  */
8115 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8116                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8117 {
8118         cpumask_var_t new_mask;
8119         int retval;
8120
8121         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8122                 return -ENOMEM;
8123
8124         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8125         if (retval == 0)
8126                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8127         free_cpumask_var(new_mask);
8128         return retval;
8129 }
8130
8131 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8132 {
8133         struct task_struct *p;
8134         unsigned long flags;
8135         int retval;
8136
8137         rcu_read_lock();
8138
8139         retval = -ESRCH;
8140         p = find_process_by_pid(pid);
8141         if (!p)
8142                 goto out_unlock;
8143
8144         retval = security_task_getscheduler(p);
8145         if (retval)
8146                 goto out_unlock;
8147
8148         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
8149         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8150         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
8151
8152 out_unlock:
8153         rcu_read_unlock();
8154
8155         return retval;
8156 }
8157
8158 /**
8159  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8160  * @pid: pid of the process
8161  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8162  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8163  *
8164  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8165  * error code otherwise.
8166  */
8167 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8168                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8169 {
8170         int ret;
8171         cpumask_var_t mask;
8172
8173         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8174                 return -EINVAL;
8175         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8176                 return -EINVAL;
8177
8178         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8179                 return -ENOMEM;
8180
8181         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8182         if (ret == 0) {
8183                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8184
8185                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
8186                         ret = -EFAULT;
8187                 else
8188                         ret = retlen;
8189         }
8190         free_cpumask_var(mask);
8191
8192         return ret;
8193 }
8194
8195 static void do_sched_yield(void)
8196 {
8197         struct rq_flags rf;
8198         struct rq *rq;
8199
8200         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8201
8202         schedstat_inc(rq->yld_count);
8203         current->sched_class->yield_task(rq);
8204
8205         preempt_disable();
8206         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8207         sched_preempt_enable_no_resched();
8208
8209         schedule();
8210 }
8211
8212 /**
8213  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8214  *
8215  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8216  * other threads running on this CPU then this function will return.
8217  *
8218  * Return: 0.
8219  */
8220 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8221 {
8222         do_sched_yield();
8223         return 0;
8224 }
8225
8226 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8227 int __sched __cond_resched(void)
8228 {
8229         if (should_resched(0)) {
8230                 preempt_schedule_common();
8231                 return 1;
8232         }
8233         /*
8234          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8235          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8236          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8237          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8238          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8239          * processes executing in kernel context might never report an
8240          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8241          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8242          * is in urgent need of one.
8243          */
8244 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8245         rcu_all_qs();
8246 #endif
8247         return 0;
8248 }
8249 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8250 #endif
8251
8252 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8253 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8254 #define cond_resched_dynamic_enabled    __cond_resched
8255 #define cond_resched_dynamic_disabled   ((void *)&__static_call_return0)
8256 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8257 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8258
8259 #define might_resched_dynamic_enabled   __cond_resched
8260 #define might_resched_dynamic_disabled  ((void *)&__static_call_return0)
8261 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8262 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8263 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8264 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_cond_resched);
8265 int __sched dynamic_cond_resched(void)
8266 {
8267         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_cond_resched))
8268                 return 0;
8269         return __cond_resched();
8270 }
8271 EXPORT_SYMBOL(dynamic_cond_resched);
8272
8273 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_might_resched);
8274 int __sched dynamic_might_resched(void)
8275 {
8276         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_might_resched))
8277                 return 0;
8278         return __cond_resched();
8279 }
8280 EXPORT_SYMBOL(dynamic_might_resched);
8281 #endif
8282 #endif
8283
8284 /*
8285  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8286  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8287  *
8288  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8289  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8290  * spin_unlock(), once by hand).
8291  */
8292 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8293 {
8294         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8295         int ret = 0;
8296
8297         lockdep_assert_held(lock);
8298
8299         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8300                 spin_unlock(lock);
8301                 if (!_cond_resched())
8302                         cpu_relax();
8303                 ret = 1;
8304                 spin_lock(lock);
8305         }
8306         return ret;
8307 }
8308 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8309
8310 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8311 {
8312         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8313         int ret = 0;
8314
8315         lockdep_assert_held_read(lock);
8316
8317         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8318                 read_unlock(lock);
8319                 if (!_cond_resched())
8320                         cpu_relax();
8321                 ret = 1;
8322                 read_lock(lock);
8323         }
8324         return ret;
8325 }
8326 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8327
8328 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8329 {
8330         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8331         int ret = 0;
8332
8333         lockdep_assert_held_write(lock);
8334
8335         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8336                 write_unlock(lock);
8337                 if (!_cond_resched())
8338                         cpu_relax();
8339                 ret = 1;
8340                 write_lock(lock);
8341         }
8342         return ret;
8343 }
8344 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8345
8346 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8347
8348 #ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
8349 #include <linux/entry-common.h>
8350 #endif
8351
8352 /*
8353  * SC:cond_resched
8354  * SC:might_resched
8355  * SC:preempt_schedule
8356  * SC:preempt_schedule_notrace
8357  * SC:irqentry_exit_cond_resched
8358  *
8359  *
8360  * NONE:
8361  *   cond_resched               <- __cond_resched
8362  *   might_resched              <- RET0
8363  *   preempt_schedule           <- NOP
8364  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8365  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8366  *
8367  * VOLUNTARY:
8368  *   cond_resched               <- __cond_resched
8369  *   might_resched              <- __cond_resched
8370  *   preempt_schedule           <- NOP
8371  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8372  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8373  *
8374  * FULL:
8375  *   cond_resched               <- RET0
8376  *   might_resched              <- RET0
8377  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
8378  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
8379  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
8380  */
8381
8382 enum {
8383         preempt_dynamic_undefined = -1,
8384         preempt_dynamic_none,
8385         preempt_dynamic_voluntary,
8386         preempt_dynamic_full,
8387 };
8388
8389 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
8390
8391 int sched_dynamic_mode(const char *str)
8392 {
8393         if (!strcmp(str, "none"))
8394                 return preempt_dynamic_none;
8395
8396         if (!strcmp(str, "voluntary"))
8397                 return preempt_dynamic_voluntary;
8398
8399         if (!strcmp(str, "full"))
8400                 return preempt_dynamic_full;
8401
8402         return -EINVAL;
8403 }
8404
8405 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8406 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_call_update(f, f##_dynamic_enabled)
8407 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_call_update(f, f##_dynamic_disabled)
8408 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8409 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_key_enable(&sk_dynamic_##f.key)
8410 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_key_disable(&sk_dynamic_##f.key)
8411 #else
8412 #error "Unsupported PREEMPT_DYNAMIC mechanism"
8413 #endif
8414
8415 void sched_dynamic_update(int mode)
8416 {
8417         /*
8418          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
8419          * the ZERO state, which is invalid.
8420          */
8421         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8422         preempt_dynamic_enable(might_resched);
8423         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8424         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8425         preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8426
8427         switch (mode) {
8428         case preempt_dynamic_none:
8429                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8430                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8431                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8432                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8433                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8434                 pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
8435                 break;
8436
8437         case preempt_dynamic_voluntary:
8438                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8439                 preempt_dynamic_enable(might_resched);
8440                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8441                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8442                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8443                 pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
8444                 break;
8445
8446         case preempt_dynamic_full:
8447                 preempt_dynamic_disable(cond_resched);
8448                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8449                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8450                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8451                 preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8452                 pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8453                 break;
8454         }
8455
8456         preempt_dynamic_mode = mode;
8457 }
8458
8459 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
8460 {
8461         int mode = sched_dynamic_mode(str);
8462         if (mode < 0) {
8463                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
8464                 return 0;
8465         }
8466
8467         sched_dynamic_update(mode);
8468         return 1;
8469 }
8470 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
8471
8472 static void __init preempt_dynamic_init(void)
8473 {
8474         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
8475                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
8476                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
8477                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
8478                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
8479                 } else {
8480                         /* Default static call setting, nothing to do */
8481                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
8482                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
8483                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8484                 }
8485         }
8486 }
8487
8488 #define PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(mode) \
8489         bool preempt_model_##mode(void)                                          \
8490         {                                                                        \
8491                 WARN_ON_ONCE(preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined); \
8492                 return preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_##mode;           \
8493         }                                                                        \
8494         EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_model_##mode)
8495
8496 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(none);
8497 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(voluntary);
8498 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(full);
8499
8500 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8501
8502 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
8503
8504 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8505
8506 /**
8507  * yield - yield the current processor to other threads.
8508  *
8509  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8510  *
8511  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8512  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8513  * it, it's already broken.
8514  *
8515  * Typical broken usage is:
8516  *
8517  * while (!event)
8518  *      yield();
8519  *
8520  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8521  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8522  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8523  *
8524  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8525  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8526  * If you still want to use yield(), do not!
8527  */
8528 void __sched yield(void)
8529 {
8530         set_current_state(TASK_RUNNING);
8531         do_sched_yield();
8532 }
8533 EXPORT_SYMBOL(yield);
8534
8535 /**
8536  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8537  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8538  * processor it's on.
8539  * @p: target task
8540  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8541  *
8542  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8543  * can't go away on us before we can do any checks.
8544  *
8545  * Return:
8546  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8547  *      false (0) if we failed to boost the target.
8548  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8549  */
8550 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8551 {
8552         struct task_struct *curr = current;
8553         struct rq *rq, *p_rq;
8554         unsigned long flags;
8555         int yielded = 0;
8556
8557         local_irq_save(flags);
8558         rq = this_rq();
8559
8560 again:
8561         p_rq = task_rq(p);
8562         /*
8563          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8564          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8565          */
8566         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
8567                 yielded = -ESRCH;
8568                 goto out_irq;
8569         }
8570
8571         double_rq_lock(rq, p_rq);
8572         if (task_rq(p) != p_rq) {
8573                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
8574                 goto again;
8575         }
8576
8577         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8578                 goto out_unlock;
8579
8580         if (curr->sched_class != p->sched_class)
8581                 goto out_unlock;
8582
8583         if (task_running(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8584                 goto out_unlock;
8585
8586         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8587         if (yielded) {
8588                 schedstat_inc(rq->yld_count);
8589                 /*
8590                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
8591                  * fairness.
8592                  */
8593                 if (preempt && rq != p_rq)
8594                         resched_curr(p_rq);
8595         }
8596
8597 out_unlock:
8598         double_rq_unlock(rq, p_rq);
8599 out_irq:
8600         local_irq_restore(flags);
8601
8602         if (yielded > 0)
8603                 schedule();
8604
8605         return yielded;
8606 }
8607 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
8608
8609 int io_schedule_prepare(void)
8610 {
8611         int old_iowait = current->in_iowait;
8612
8613         current->in_iowait = 1;
8614         blk_flush_plug(current->plug, true);
8615         return old_iowait;
8616 }
8617
8618 void io_schedule_finish(int token)
8619 {
8620         current->in_iowait = token;
8621 }
8622
8623 /*
8624  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
8625  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
8626  */
8627 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
8628 {
8629         int token;
8630         long ret;
8631
8632         token = io_schedule_prepare();
8633         ret = schedule_timeout(timeout);
8634         io_schedule_finish(token);
8635
8636         return ret;
8637 }
8638 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
8639
8640 void __sched io_schedule(void)
8641 {
8642         int token;
8643
8644         token = io_schedule_prepare();
8645         schedule();
8646         io_schedule_finish(token);
8647 }
8648 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
8649
8650 /**
8651  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
8652  * @policy: scheduling class.
8653  *
8654  * Return: On success, this syscall returns the maximum
8655  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8656  * On failure, a negative error code is returned.
8657  */
8658 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
8659 {
8660         int ret = -EINVAL;
8661
8662         switch (policy) {
8663         case SCHED_FIFO:
8664         case SCHED_RR:
8665                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
8666                 break;
8667         case SCHED_DEADLINE:
8668         case SCHED_NORMAL:
8669         case SCHED_BATCH:
8670         case SCHED_IDLE:
8671                 ret = 0;
8672                 break;
8673         }
8674         return ret;
8675 }
8676
8677 /**
8678  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
8679  * @policy: scheduling class.
8680  *
8681  * Return: On success, this syscall returns the minimum
8682  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
8683  * On failure, a negative error code is returned.
8684  */
8685 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
8686 {
8687         int ret = -EINVAL;
8688
8689         switch (policy) {
8690         case SCHED_FIFO:
8691         case SCHED_RR:
8692                 ret = 1;
8693                 break;
8694         case SCHED_DEADLINE:
8695         case SCHED_NORMAL:
8696         case SCHED_BATCH:
8697         case SCHED_IDLE:
8698                 ret = 0;
8699         }
8700         return ret;
8701 }
8702
8703 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
8704 {
8705         struct task_struct *p;
8706         unsigned int time_slice;
8707         struct rq_flags rf;
8708         struct rq *rq;
8709         int retval;
8710
8711         if (pid < 0)
8712                 return -EINVAL;
8713
8714         retval = -ESRCH;
8715         rcu_read_lock();
8716         p = find_process_by_pid(pid);
8717         if (!p)
8718                 goto out_unlock;
8719
8720         retval = security_task_getscheduler(p);
8721         if (retval)
8722                 goto out_unlock;
8723
8724         rq = task_rq_lock(p, &rf);
8725         time_slice = 0;
8726         if (p->sched_class->get_rr_interval)
8727                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
8728         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
8729
8730         rcu_read_unlock();
8731         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
8732         return 0;
8733
8734 out_unlock:
8735         rcu_read_unlock();
8736         return retval;
8737 }
8738
8739 /**
8740  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
8741  * @pid: pid of the process.
8742  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
8743  *
8744  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
8745  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
8746  *
8747  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
8748  * an error code.
8749  */
8750 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
8751                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
8752 {
8753         struct timespec64 t;
8754         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8755
8756         if (retval == 0)
8757                 retval = put_timespec64(&t, interval);
8758
8759         return retval;
8760 }
8761
8762 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
8763 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
8764                 struct old_timespec32 __user *, interval)
8765 {
8766         struct timespec64 t;
8767         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
8768
8769         if (retval == 0)
8770                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
8771         return retval;
8772 }
8773 #endif
8774
8775 void sched_show_task(struct task_struct *p)
8776 {
8777         unsigned long free = 0;
8778         int ppid;
8779
8780         if (!try_get_task_stack(p))
8781                 return;
8782
8783         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
8784
8785         if (task_is_running(p))
8786                 pr_cont("  running task    ");
8787 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
8788         free = stack_not_used(p);
8789 #endif
8790         ppid = 0;
8791         rcu_read_lock();
8792         if (pid_alive(p))
8793                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
8794         rcu_read_unlock();
8795         pr_cont(" stack:%5lu pid:%5d ppid:%6d flags:0x%08lx\n",
8796                 free, task_pid_nr(p), ppid,
8797                 read_task_thread_flags(p));
8798
8799         print_worker_info(KERN_INFO, p);
8800         print_stop_info(KERN_INFO, p);
8801         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
8802         put_task_stack(p);
8803 }
8804 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
8805
8806 static inline bool
8807 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
8808 {
8809         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
8810
8811         /* no filter, everything matches */
8812         if (!state_filter)
8813                 return true;
8814
8815         /* filter, but doesn't match */
8816         if (!(state & state_filter))
8817                 return false;
8818
8819         /*
8820          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
8821          * TASK_KILLABLE).
8822          */
8823         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && state == TASK_IDLE)
8824                 return false;
8825
8826         return true;
8827 }
8828
8829
8830 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
8831 {
8832         struct task_struct *g, *p;
8833
8834         rcu_read_lock();
8835         for_each_process_thread(g, p) {
8836                 /*
8837                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
8838                  * console might take a lot of time:
8839                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
8840                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
8841                  * an IPI.
8842                  */
8843                 touch_nmi_watchdog();
8844                 touch_all_softlockup_watchdogs();
8845                 if (state_filter_match(state_filter, p))
8846                         sched_show_task(p);
8847         }
8848
8849 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8850         if (!state_filter)
8851                 sysrq_sched_debug_show();
8852 #endif
8853         rcu_read_unlock();
8854         /*
8855          * Only show locks if all tasks are dumped:
8856          */
8857         if (!state_filter)
8858                 debug_show_all_locks();
8859 }
8860
8861 /**
8862  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
8863  * @idle: task in question
8864  * @cpu: CPU the idle task belongs to
8865  *
8866  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
8867  * flag, to make booting more robust.
8868  */
8869 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
8870 {
8871         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8872         unsigned long flags;
8873
8874         __sched_fork(0, idle);
8875
8876         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
8877         raw_spin_rq_lock(rq);
8878
8879         idle->__state = TASK_RUNNING;
8880         idle->se.exec_start = sched_clock();
8881         /*
8882          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
8883          * look like a proper per-CPU kthread.
8884          */
8885         idle->flags |= PF_IDLE | PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
8886         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
8887
8888 #ifdef CONFIG_SMP
8889         /*
8890          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
8891          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
8892          *
8893          * And since this is boot we can forgo the serialization.
8894          */
8895         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu), 0);
8896 #endif
8897         /*
8898          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
8899          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
8900          * lockdep check in task_group() will fail.
8901          *
8902          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
8903          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
8904          *
8905          * Silence PROVE_RCU
8906          */
8907         rcu_read_lock();
8908         __set_task_cpu(idle, cpu);
8909         rcu_read_unlock();
8910
8911         rq->idle = idle;
8912         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
8913         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
8914 #ifdef CONFIG_SMP
8915         idle->on_cpu = 1;
8916 #endif
8917         raw_spin_rq_unlock(rq);
8918         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
8919
8920         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
8921         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
8922
8923         /*
8924          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
8925          */
8926         idle->sched_class = &idle_sched_class;
8927         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
8928         vtime_init_idle(idle, cpu);
8929 #ifdef CONFIG_SMP
8930         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
8931 #endif
8932 }
8933
8934 #ifdef CONFIG_SMP
8935
8936 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
8937                               const struct cpumask *trial)
8938 {
8939         int ret = 1;
8940
8941         if (cpumask_empty(cur))
8942                 return ret;
8943
8944         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
8945
8946         return ret;
8947 }
8948
8949 int task_can_attach(struct task_struct *p,
8950                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
8951 {
8952         int ret = 0;
8953
8954         /*
8955          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
8956          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
8957          * affinity and isolating such threads by their set of
8958          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
8959          * applicable for such threads.  This prevents checking for
8960          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
8961          * before cpus_mask may be changed.
8962          */
8963         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
8964                 ret = -EINVAL;
8965                 goto out;
8966         }
8967
8968         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
8969                                               cs_cpus_allowed)) {
8970                 int cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs_cpus_allowed);
8971
8972                 ret = dl_cpu_busy(cpu, p);
8973         }
8974
8975 out:
8976         return ret;
8977 }
8978
8979 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
8980
8981 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
8982 /* Migrate current task p to target_cpu */
8983 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
8984 {
8985         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
8986         int curr_cpu = task_cpu(p);
8987
8988         if (curr_cpu == target_cpu)
8989                 return 0;
8990
8991         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
8992                 return -EINVAL;
8993
8994         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
8995
8996         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
8997         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
8998 }
8999
9000 /*
9001  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
9002  * tasks on the runqueues
9003  */
9004 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
9005 {
9006         bool queued, running;
9007         struct rq_flags rf;
9008         struct rq *rq;
9009
9010         rq = task_rq_lock(p, &rf);
9011         queued = task_on_rq_queued(p);
9012         running = task_current(rq, p);
9013
9014         if (queued)
9015                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
9016         if (running)
9017                 put_prev_task(rq, p);
9018
9019         p->numa_preferred_nid = nid;
9020
9021         if (queued)
9022                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
9023         if (running)
9024                 set_next_task(rq, p);
9025         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
9026 }
9027 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
9028
9029 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9030 /*
9031  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
9032  * offline.
9033  */
9034 void idle_task_exit(void)
9035 {
9036         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
9037
9038         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
9039         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
9040
9041         if (mm != &init_mm) {
9042                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
9043                 finish_arch_post_lock_switch();
9044         }
9045
9046         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
9047 }
9048
9049 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
9050 {
9051         struct task_struct *p = arg;
9052         struct rq *rq = this_rq();
9053         struct rq_flags rf;
9054         int cpu;
9055
9056         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
9057         rq_lock(rq, &rf);
9058
9059         update_rq_clock(rq);
9060
9061         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
9062                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
9063                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
9064         }
9065
9066         rq_unlock(rq, &rf);
9067         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
9068
9069         put_task_struct(p);
9070
9071         return 0;
9072 }
9073
9074 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
9075
9076 /*
9077  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
9078  *
9079  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
9080  * effective when the hotplug motion is down.
9081  */
9082 static void balance_push(struct rq *rq)
9083 {
9084         struct task_struct *push_task = rq->curr;
9085
9086         lockdep_assert_rq_held(rq);
9087
9088         /*
9089          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
9090          */
9091         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9092
9093         /*
9094          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
9095          * CPU.
9096          */
9097         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
9098                 return;
9099
9100         /*
9101          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
9102          * required to complete the hotplug process.
9103          */
9104         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
9105             is_migration_disabled(push_task)) {
9106
9107                 /*
9108                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
9109                  * up the hotplug control thread which might wait for the
9110                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
9111                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
9112                  * and can't obviously be running in parallel.
9113                  *
9114                  * On RT kernels this also has to check whether there are
9115                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
9116                  * need to leave the migrate disabled section first.
9117                  */
9118                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
9119                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
9120                         raw_spin_rq_unlock(rq);
9121                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
9122                         raw_spin_rq_lock(rq);
9123                 }
9124                 return;
9125         }
9126
9127         get_task_struct(push_task);
9128         /*
9129          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
9130          * Both preemption and IRQs are still disabled.
9131          */
9132         raw_spin_rq_unlock(rq);
9133         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
9134                             this_cpu_ptr(&push_work));
9135         /*
9136          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
9137          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
9138          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
9139          */
9140         raw_spin_rq_lock(rq);
9141 }
9142
9143 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
9144 {
9145         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9146         struct rq_flags rf;
9147
9148         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9149         if (on) {
9150                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
9151                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9152         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
9153                 rq->balance_callback = NULL;
9154         }
9155         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9156 }
9157
9158 /*
9159  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
9160  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
9161  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
9162  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
9163  */
9164 static void balance_hotplug_wait(void)
9165 {
9166         struct rq *rq = this_rq();
9167
9168         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
9169                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
9170                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9171 }
9172
9173 #else
9174
9175 static inline void balance_push(struct rq *rq)
9176 {
9177 }
9178
9179 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
9180 {
9181 }
9182
9183 static inline void balance_hotplug_wait(void)
9184 {
9185 }
9186
9187 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
9188
9189 void set_rq_online(struct rq *rq)
9190 {
9191         if (!rq->online) {
9192                 const struct sched_class *class;
9193
9194                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9195                 rq->online = 1;
9196
9197                 for_each_class(class) {
9198                         if (class->rq_online)
9199                                 class->rq_online(rq);
9200                 }
9201         }
9202 }
9203
9204 void set_rq_offline(struct rq *rq)
9205 {
9206         if (rq->online) {
9207                 const struct sched_class *class;
9208
9209                 for_each_class(class) {
9210                         if (class->rq_offline)
9211                                 class->rq_offline(rq);
9212                 }
9213
9214                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9215                 rq->online = 0;
9216         }
9217 }
9218
9219 /*
9220  * used to mark begin/end of suspend/resume:
9221  */
9222 static int num_cpus_frozen;
9223
9224 /*
9225  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
9226  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
9227  * around partition_sched_domains().
9228  *
9229  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
9230  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
9231  */
9232 static void cpuset_cpu_active(void)
9233 {
9234         if (cpuhp_tasks_frozen) {
9235                 /*
9236                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
9237                  * resume sequence. As long as this is not the last online
9238                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
9239                  * domain, ignoring cpusets.
9240                  */
9241                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9242                 if (--num_cpus_frozen)
9243                         return;
9244                 /*
9245                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9246                  * restore the original sched domains by considering the
9247                  * cpuset configurations.
9248                  */
9249                 cpuset_force_rebuild();
9250         }
9251         cpuset_update_active_cpus();
9252 }
9253
9254 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9255 {
9256         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9257                 int ret = dl_cpu_busy(cpu, NULL);
9258
9259                 if (ret)
9260                         return ret;
9261                 cpuset_update_active_cpus();
9262         } else {
9263                 num_cpus_frozen++;
9264                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9265         }
9266         return 0;
9267 }
9268
9269 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9270 {
9271         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9272         struct rq_flags rf;
9273
9274         /*
9275          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9276          * regular tasks.
9277          */
9278         balance_push_set(cpu, false);
9279
9280 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9281         /*
9282          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9283          */
9284         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9285                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9286 #endif
9287         set_cpu_active(cpu, true);
9288
9289         if (sched_smp_initialized) {
9290                 sched_update_numa(cpu, true);
9291                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9292                 cpuset_cpu_active();
9293         }
9294
9295         /*
9296          * Put the rq online, if not already. This happens:
9297          *
9298          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9299          *    after all CPUs have been brought up.
9300          *
9301          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9302          *    domains.
9303          */
9304         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9305         if (rq->rd) {
9306                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9307                 set_rq_online(rq);
9308         }
9309         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9310
9311         return 0;
9312 }
9313
9314 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9315 {
9316         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9317         struct rq_flags rf;
9318         int ret;
9319
9320         /*
9321          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9322          * load balancing when not active
9323          */
9324         nohz_balance_exit_idle(rq);
9325
9326         set_cpu_active(cpu, false);
9327
9328         /*
9329          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9330          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9331          * push those tasks away until this gets cleared, see
9332          * sched_cpu_dying().
9333          */
9334         balance_push_set(cpu, true);
9335
9336         /*
9337          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9338          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9339          * all new such users will observe it.
9340          *
9341          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9342          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9343          *
9344          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9345          */
9346         synchronize_rcu();
9347
9348         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9349         if (rq->rd) {
9350                 update_rq_clock(rq);
9351                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9352                 set_rq_offline(rq);
9353         }
9354         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9355
9356 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9357         /*
9358          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9359          */
9360         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9361                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9362
9363         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9364 #endif
9365
9366         if (!sched_smp_initialized)
9367                 return 0;
9368
9369         sched_update_numa(cpu, false);
9370         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9371         if (ret) {
9372                 balance_push_set(cpu, false);
9373                 set_cpu_active(cpu, true);
9374                 sched_update_numa(cpu, true);
9375                 return ret;
9376         }
9377         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9378         return 0;
9379 }
9380
9381 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9382 {
9383         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9384
9385         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9386         update_max_interval();
9387 }
9388
9389 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9390 {
9391         sched_core_cpu_starting(cpu);
9392         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9393         sched_tick_start(cpu);
9394         return 0;
9395 }
9396
9397 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9398
9399 /*
9400  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9401  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9402  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9403  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9404  * any of those which might be on the way out are gone.
9405  *
9406  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9407  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9408  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9409  */
9410 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9411 {
9412         balance_hotplug_wait();
9413         return 0;
9414 }
9415
9416 /*
9417  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9418  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9419  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9420  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9421  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9422  *
9423  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9424  */
9425 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9426 {
9427         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9428
9429         if (delta)
9430                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9431 }
9432
9433 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9434 {
9435         struct task_struct *g, *p;
9436         int cpu = cpu_of(rq);
9437
9438         lockdep_assert_rq_held(rq);
9439
9440         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9441         for_each_process_thread(g, p) {
9442                 if (task_cpu(p) != cpu)
9443                         continue;
9444
9445                 if (!task_on_rq_queued(p))
9446                         continue;
9447
9448                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9449         }
9450 }
9451
9452 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9453 {
9454         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9455         struct rq_flags rf;
9456
9457         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9458         sched_tick_stop(cpu);
9459
9460         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9461         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9462                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9463                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9464         }
9465         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9466
9467         calc_load_migrate(rq);
9468         update_max_interval();
9469         hrtick_clear(rq);
9470         sched_core_cpu_dying(cpu);
9471         return 0;
9472 }
9473 #endif
9474
9475 void __init sched_init_smp(void)
9476 {
9477         sched_init_numa(NUMA_NO_NODE);
9478
9479         /*
9480          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9481          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9482          * happen.
9483          */
9484         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9485         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9486         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9487
9488         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9489         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN)) < 0)
9490                 BUG();
9491         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9492         sched_init_granularity();
9493
9494         init_sched_rt_class();
9495         init_sched_dl_class();
9496
9497         sched_smp_initialized = true;
9498 }
9499
9500 static int __init migration_init(void)
9501 {
9502         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9503         return 0;
9504 }
9505 early_initcall(migration_init);
9506
9507 #else
9508 void __init sched_init_smp(void)
9509 {
9510         sched_init_granularity();
9511 }
9512 #endif /* CONFIG_SMP */
9513
9514 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9515 {
9516         return in_lock_functions(addr) ||
9517                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9518                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9519 }
9520
9521 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9522 /*
9523  * Default task group.
9524  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9525  */
9526 struct task_group root_task_group;
9527 LIST_HEAD(task_groups);
9528
9529 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9530 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
9531 #endif
9532
9533 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
9534 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
9535
9536 void __init sched_init(void)
9537 {
9538         unsigned long ptr = 0;
9539         int i;
9540
9541         /* Make sure the linker didn't screw up */
9542         BUG_ON(&idle_sched_class != &fair_sched_class + 1 ||
9543                &fair_sched_class != &rt_sched_class + 1 ||
9544                &rt_sched_class   != &dl_sched_class + 1);
9545 #ifdef CONFIG_SMP
9546         BUG_ON(&dl_sched_class != &stop_sched_class + 1);
9547 #endif
9548
9549         wait_bit_init();
9550
9551 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9552         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9553 #endif
9554 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9555         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9556 #endif
9557         if (ptr) {
9558                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9559
9560 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9561                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9562                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9563
9564                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9565                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9566
9567                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9568                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
9569 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9570 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9571                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9572                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9573
9574                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9575                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9576
9577 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9578         }
9579 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9580         for_each_possible_cpu(i) {
9581                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
9582                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9583                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
9584                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9585         }
9586 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9587
9588         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9589
9590 #ifdef CONFIG_SMP
9591         init_defrootdomain();
9592 #endif
9593
9594 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9595         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9596                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9597 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9598
9599 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9600         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9601
9602         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9603         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9604         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9605         autogroup_init(&init_task);
9606 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9607
9608         for_each_possible_cpu(i) {
9609                 struct rq *rq;
9610
9611                 rq = cpu_rq(i);
9612                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9613                 rq->nr_running = 0;
9614                 rq->calc_load_active = 0;
9615                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9616                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9617                 init_rt_rq(&rq->rt);
9618                 init_dl_rq(&rq->dl);
9619 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9620                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9621                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9622                 /*
9623                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
9624                  *
9625                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9626                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
9627                  * system CPU resource is divided among the tasks of
9628                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9629                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9630                  * (se->load.weight).
9631                  *
9632                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
9633                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9634                  * then A0's share of the CPU resource is:
9635                  *
9636                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9637                  *
9638                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
9639                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
9640                  */
9641                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
9642 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9643
9644                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9645 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9646                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
9647 #endif
9648 #ifdef CONFIG_SMP
9649                 rq->sd = NULL;
9650                 rq->rd = NULL;
9651                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
9652                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9653                 rq->active_balance = 0;
9654                 rq->next_balance = jiffies;
9655                 rq->push_cpu = 0;
9656                 rq->cpu = i;
9657                 rq->online = 0;
9658                 rq->idle_stamp = 0;
9659                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9660                 rq->wake_stamp = jiffies;
9661                 rq->wake_avg_idle = rq->avg_idle;
9662                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
9663
9664                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
9665
9666                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9667 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
9668                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
9669                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
9670
9671                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
9672 #endif
9673 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9674                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
9675 #endif
9676 #endif /* CONFIG_SMP */
9677                 hrtick_rq_init(rq);
9678                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9679
9680 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
9681                 rq->core = rq;
9682                 rq->core_pick = NULL;
9683                 rq->core_enabled = 0;
9684                 rq->core_tree = RB_ROOT;
9685                 rq->core_forceidle_count = 0;
9686                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
9687                 rq->core_forceidle_start = 0;
9688
9689                 rq->core_cookie = 0UL;
9690 #endif
9691         }
9692
9693         set_load_weight(&init_task, false);
9694
9695         /*
9696          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9697          */
9698         mmgrab(&init_mm);
9699         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9700
9701         /*
9702          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
9703          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
9704          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
9705          * kthreads.
9706          */
9707         WARN_ON(!set_kthread_struct(current));
9708
9709         /*
9710          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9711          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9712          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9713          * when this runqueue becomes "idle".
9714          */
9715         init_idle(current, smp_processor_id());
9716
9717         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9718
9719 #ifdef CONFIG_SMP
9720         idle_thread_set_boot_cpu();
9721         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
9722 #endif
9723         init_sched_fair_class();
9724
9725         psi_init();
9726
9727         init_uclamp();
9728
9729         preempt_dynamic_init();
9730
9731         scheduler_running = 1;
9732 }
9733
9734 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
9735
9736 void __might_sleep(const char *file, int line)
9737 {
9738         unsigned int state = get_current_state();
9739         /*
9740          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
9741          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
9742          * otherwise we will destroy state.
9743          */
9744         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
9745                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
9746                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
9747                         (void *)current->task_state_change,
9748                         (void *)current->task_state_change);
9749
9750         __might_resched(file, line, 0);
9751 }
9752 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9753
9754 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
9755 {
9756         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
9757                 return;
9758
9759         if (preempt_count() == preempt_offset)
9760                 return;
9761
9762         pr_err("Preemption disabled at:");
9763         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
9764 }
9765
9766 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
9767 {
9768         unsigned int nested = preempt_count();
9769
9770         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
9771
9772         return nested == offsets;
9773 }
9774
9775 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
9776 {
9777         /* Ratelimiting timestamp: */
9778         static unsigned long prev_jiffy;
9779
9780         unsigned long preempt_disable_ip;
9781
9782         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
9783         rcu_sleep_check();
9784
9785         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
9786              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
9787             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
9788             oops_in_progress)
9789                 return;
9790
9791         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9792                 return;
9793         prev_jiffy = jiffies;
9794
9795         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
9796         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
9797
9798         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9799                file, line);
9800         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
9801                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
9802                current->pid, current->comm);
9803         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
9804                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
9805
9806         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
9807                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
9808                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
9809         }
9810
9811         if (task_stack_end_corrupted(current))
9812                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
9813
9814         debug_show_held_locks(current);
9815         if (irqs_disabled())
9816                 print_irqtrace_events(current);
9817
9818         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
9819                                  preempt_disable_ip);
9820
9821         dump_stack();
9822         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9823 }
9824 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
9825
9826 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
9827 {
9828         static unsigned long prev_jiffy;
9829
9830         if (irqs_disabled())
9831                 return;
9832
9833         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9834                 return;
9835
9836         if (preempt_count() > preempt_offset)
9837                 return;
9838
9839         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9840                 return;
9841         prev_jiffy = jiffies;
9842
9843         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
9844         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9845                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9846                         current->pid, current->comm);
9847
9848         debug_show_held_locks(current);
9849         dump_stack();
9850         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9851 }
9852 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
9853
9854 #ifdef CONFIG_SMP
9855 void __cant_migrate(const char *file, int line)
9856 {
9857         static unsigned long prev_jiffy;
9858
9859         if (irqs_disabled())
9860                 return;
9861
9862         if (is_migration_disabled(current))
9863                 return;
9864
9865         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
9866                 return;
9867
9868         if (preempt_count() > 0)
9869                 return;
9870
9871         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9872                 return;
9873         prev_jiffy = jiffies;
9874
9875         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
9876         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
9877                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
9878                current->pid, current->comm);
9879
9880         debug_show_held_locks(current);
9881         dump_stack();
9882         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
9883 }
9884 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
9885 #endif
9886 #endif
9887
9888 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9889 void normalize_rt_tasks(void)
9890 {
9891         struct task_struct *g, *p;
9892         struct sched_attr attr = {
9893                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
9894         };
9895
9896         read_lock(&tasklist_lock);
9897         for_each_process_thread(g, p) {
9898                 /*
9899                  * Only normalize user tasks:
9900                  */
9901                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
9902                         continue;
9903
9904                 p->se.exec_start = 0;
9905                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
9906                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
9907                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
9908
9909                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
9910                         /*
9911                          * Renice negative nice level userspace
9912                          * tasks back to 0:
9913                          */
9914                         if (task_nice(p) < 0)
9915                                 set_user_nice(p, 0);
9916                         continue;
9917                 }
9918
9919                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
9920         }
9921         read_unlock(&tasklist_lock);
9922 }
9923
9924 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9925
9926 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
9927 /*
9928  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
9929  *
9930  * They can only be called when the whole system has been
9931  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9932  * activity can take place. Using them for anything else would
9933  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9934  * under any other configuration.
9935  */
9936
9937 /**
9938  * curr_task - return the current task for a given CPU.
9939  * @cpu: the processor in question.
9940  *
9941  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9942  *
9943  * Return: The current task for @cpu.
9944  */
9945 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9946 {
9947         return cpu_curr(cpu);
9948 }
9949
9950 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
9951
9952 #ifdef CONFIG_IA64
9953 /**
9954  * ia64_set_curr_task - set the current task for a given CPU.
9955  * @cpu: the processor in question.
9956  * @p: the task pointer to set.
9957  *
9958  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9959  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9960  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
9961  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9962  * and caller must save the original value of the current task (see
9963  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9964  * re-starting the system.
9965  *
9966  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9967  */
9968 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9969 {
9970         cpu_curr(cpu) = p;
9971 }
9972
9973 #endif
9974
9975 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9976 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
9977 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
9978
9979 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
9980                                             struct task_group *parent)
9981 {
9982 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9983         enum uclamp_id clamp_id;
9984
9985         for_each_clamp_id(clamp_id) {
9986                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
9987                               uclamp_none(clamp_id), false);
9988                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
9989         }
9990 #endif
9991 }
9992
9993 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
9994 {
9995         free_fair_sched_group(tg);
9996         free_rt_sched_group(tg);
9997         autogroup_free(tg);
9998         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
9999 }
10000
10001 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
10002 {
10003         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
10004 }
10005
10006 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
10007 {
10008         unregister_fair_sched_group(tg);
10009         unregister_rt_sched_group(tg);
10010         /*
10011          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
10012          * print_cfs_stats() might run concurrently.
10013          */
10014         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
10015 }
10016
10017 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10018 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10019 {
10020         struct task_group *tg;
10021
10022         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
10023         if (!tg)
10024                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10025
10026         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10027                 goto err;
10028
10029         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10030                 goto err;
10031
10032         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
10033
10034         return tg;
10035
10036 err:
10037         sched_free_group(tg);
10038         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10039 }
10040
10041 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10042 {
10043         unsigned long flags;
10044
10045         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10046         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10047
10048         /* Root should already exist: */
10049         WARN_ON(!parent);
10050
10051         tg->parent = parent;
10052         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10053         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10054         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10055
10056         online_fair_sched_group(tg);
10057 }
10058
10059 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10060 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10061 {
10062         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
10063         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10064 }
10065
10066 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10067 {
10068         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
10069         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
10070 }
10071
10072 void sched_release_group(struct task_group *tg)
10073 {
10074         unsigned long flags;
10075
10076         /*
10077          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
10078          * sched_cfs_period_timer()).
10079          *
10080          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
10081          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
10082          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
10083          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
10084          *
10085          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
10086          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
10087          * current RCU grace period has expired.
10088          */
10089         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10090         list_del_rcu(&tg->list);
10091         list_del_rcu(&tg->siblings);
10092         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10093 }
10094
10095 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
10096 {
10097         struct task_group *tg;
10098
10099         /*
10100          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
10101          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
10102          * to prevent lockdep warnings.
10103          */
10104         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
10105                           struct task_group, css);
10106         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
10107         tsk->sched_task_group = tg;
10108
10109 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10110         if (tsk->sched_class->task_change_group)
10111                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
10112         else
10113 #endif
10114                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10115 }
10116
10117 /*
10118  * Change task's runqueue when it moves between groups.
10119  *
10120  * The caller of this function should have put the task in its new group by
10121  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
10122  * its new group.
10123  */
10124 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10125 {
10126         int queued, running, queue_flags =
10127                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
10128         struct rq_flags rf;
10129         struct rq *rq;
10130
10131         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
10132         update_rq_clock(rq);
10133
10134         running = task_current(rq, tsk);
10135         queued = task_on_rq_queued(tsk);
10136
10137         if (queued)
10138                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
10139         if (running)
10140                 put_prev_task(rq, tsk);
10141
10142         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
10143
10144         if (queued)
10145                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
10146         if (running) {
10147                 set_next_task(rq, tsk);
10148                 /*
10149                  * After changing group, the running task may have joined a
10150                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
10151                  * resched to make sure that task can still run.
10152                  */
10153                 resched_curr(rq);
10154         }
10155
10156         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
10157 }
10158
10159 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
10160 {
10161         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
10162 }
10163
10164 static struct cgroup_subsys_state *
10165 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
10166 {
10167         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
10168         struct task_group *tg;
10169
10170         if (!parent) {
10171                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10172                 return &root_task_group.css;
10173         }
10174
10175         tg = sched_create_group(parent);
10176         if (IS_ERR(tg))
10177                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10178
10179         return &tg->css;
10180 }
10181
10182 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
10183 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
10184 {
10185         struct task_group *tg = css_tg(css);
10186         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
10187
10188         if (parent)
10189                 sched_online_group(tg, parent);
10190
10191 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10192         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
10193         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10194         rcu_read_lock();
10195         cpu_util_update_eff(css);
10196         rcu_read_unlock();
10197         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10198 #endif
10199
10200         return 0;
10201 }
10202
10203 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
10204 {
10205         struct task_group *tg = css_tg(css);
10206
10207         sched_release_group(tg);
10208 }
10209
10210 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
10211 {
10212         struct task_group *tg = css_tg(css);
10213
10214         /*
10215          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
10216          */
10217         sched_unregister_group(tg);
10218 }
10219
10220 /*
10221  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
10222  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
10223  */
10224 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
10225 {
10226         struct rq_flags rf;
10227         struct rq *rq;
10228
10229         rq = task_rq_lock(task, &rf);
10230
10231         update_rq_clock(rq);
10232         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
10233
10234         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
10235 }
10236
10237 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10238 {
10239         struct task_struct *task;
10240         struct cgroup_subsys_state *css;
10241         int ret = 0;
10242
10243         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10244 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10245                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10246                         return -EINVAL;
10247 #endif
10248                 /*
10249                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if it's
10250                  * running, we're sure to observe its full state.
10251                  */
10252                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
10253                 /*
10254                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
10255                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
10256                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
10257                  */
10258                 if (READ_ONCE(task->__state) == TASK_NEW)
10259                         ret = -EINVAL;
10260                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
10261
10262                 if (ret)
10263                         break;
10264         }
10265         return ret;
10266 }
10267
10268 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10269 {
10270         struct task_struct *task;
10271         struct cgroup_subsys_state *css;
10272
10273         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10274                 sched_move_task(task);
10275 }
10276
10277 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10278 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10279 {
10280         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10281         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10282         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10283         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10284         enum uclamp_id clamp_id;
10285         unsigned int clamps;
10286
10287         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10288         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10289
10290         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10291                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10292                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10293
10294                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10295                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10296                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10297                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10298                         if (uc_parent &&
10299                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10300                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10301                         }
10302                 }
10303                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10304                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10305
10306                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10307                 clamps = 0x0;
10308                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10309                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10310                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10311                                 continue;
10312                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10313                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10314                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10315                 }
10316                 if (!clamps) {
10317                         css = css_rightmost_descendant(css);
10318                         continue;
10319                 }
10320
10321                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10322                 uclamp_update_active_tasks(css);
10323         }
10324 }
10325
10326 /*
10327  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10328  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10329  * character constant, use two levels of macros.
10330  */
10331 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10332 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10333
10334 struct uclamp_request {
10335 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10336 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10337         s64 percent;
10338         u64 util;
10339         int ret;
10340 };
10341
10342 static inline struct uclamp_request
10343 capacity_from_percent(char *buf)
10344 {
10345         struct uclamp_request req = {
10346                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10347                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10348                 .ret = 0,
10349         };
10350
10351         buf = strim(buf);
10352         if (strcmp(buf, "max")) {
10353                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10354                                              &req.percent);
10355                 if (req.ret)
10356                         return req;
10357                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10358                         req.ret = -ERANGE;
10359                         return req;
10360                 }
10361
10362                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10363                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10364         }
10365
10366         return req;
10367 }
10368
10369 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10370                                 size_t nbytes, loff_t off,
10371                                 enum uclamp_id clamp_id)
10372 {
10373         struct uclamp_request req;
10374         struct task_group *tg;
10375
10376         req = capacity_from_percent(buf);
10377         if (req.ret)
10378                 return req.ret;
10379
10380         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10381
10382         mutex_lock(&uclamp_mutex);
10383         rcu_read_lock();
10384
10385         tg = css_tg(of_css(of));
10386         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10387                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10388
10389         /*
10390          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10391          * exact requested value
10392          */
10393         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10394
10395         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10396         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10397
10398         rcu_read_unlock();
10399         mutex_unlock(&uclamp_mutex);
10400
10401         return nbytes;
10402 }
10403
10404 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10405                                     char *buf, size_t nbytes,
10406                                     loff_t off)
10407 {
10408         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10409 }
10410
10411 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10412                                     char *buf, size_t nbytes,
10413                                     loff_t off)
10414 {
10415         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10416 }
10417
10418 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10419                                     enum uclamp_id clamp_id)
10420 {
10421         struct task_group *tg;
10422         u64 util_clamp;
10423         u64 percent;
10424         u32 rem;
10425
10426         rcu_read_lock();
10427         tg = css_tg(seq_css(sf));
10428         util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10429         rcu_read_unlock();
10430
10431         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10432                 seq_puts(sf, "max\n");
10433                 return;
10434         }
10435
10436         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10437         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10438         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10439 }
10440
10441 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10442 {
10443         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10444         return 0;
10445 }
10446
10447 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10448 {
10449         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10450         return 0;
10451 }
10452 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10453
10454 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10455 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10456                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10457 {
10458         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10459                 shareval = MAX_SHARES;
10460         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10461 }
10462
10463 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10464                                struct cftype *cft)
10465 {
10466         struct task_group *tg = css_tg(css);
10467
10468         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10469 }
10470
10471 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10472 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10473
10474 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10475 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10476 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10477 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10478
10479 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10480
10481 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10482                                 u64 burst)
10483 {
10484         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10485         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10486
10487         if (tg == &root_task_group)
10488                 return -EINVAL;
10489
10490         /*
10491          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10492          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10493          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10494          */
10495         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10496                 return -EINVAL;
10497
10498         /*
10499          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10500          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10501          * feasibility.
10502          */
10503         if (period > max_cfs_quota_period)
10504                 return -EINVAL;
10505
10506         /*
10507          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10508          */
10509         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10510                 return -EINVAL;
10511
10512         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10513                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10514                 return -EINVAL;
10515
10516         /*
10517          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10518          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10519          */
10520         cpus_read_lock();
10521         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
10522         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10523         if (ret)
10524                 goto out_unlock;
10525
10526         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10527         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10528         /*
10529          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10530          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10531          */
10532         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10533                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10534         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
10535         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10536         cfs_b->quota = quota;
10537         cfs_b->burst = burst;
10538
10539         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10540
10541         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
10542         if (runtime_enabled)
10543                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10544
10545         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
10546
10547         for_each_online_cpu(i) {
10548                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10549                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10550                 struct rq_flags rf;
10551
10552                 rq_lock_irq(rq, &rf);
10553                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10554                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10555
10556                 if (cfs_rq->throttled)
10557                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10558                 rq_unlock_irq(rq, &rf);
10559         }
10560         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10561                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10562 out_unlock:
10563         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
10564         cpus_read_unlock();
10565
10566         return ret;
10567 }
10568
10569 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10570 {
10571         u64 quota, period, burst;
10572
10573         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10574         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10575         if (cfs_quota_us < 0)
10576                 quota = RUNTIME_INF;
10577         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10578                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10579         else
10580                 return -EINVAL;
10581
10582         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10583 }
10584
10585 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10586 {
10587         u64 quota_us;
10588
10589         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10590                 return -1;
10591
10592         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10593         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10594
10595         return quota_us;
10596 }
10597
10598 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10599 {
10600         u64 quota, period, burst;
10601
10602         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10603                 return -EINVAL;
10604
10605         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10606         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10607         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10608
10609         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10610 }
10611
10612 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10613 {
10614         u64 cfs_period_us;
10615
10616         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10617         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10618
10619         return cfs_period_us;
10620 }
10621
10622 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10623 {
10624         u64 quota, period, burst;
10625
10626         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10627                 return -EINVAL;
10628
10629         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10630         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10631         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10632
10633         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10634 }
10635
10636 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10637 {
10638         u64 burst_us;
10639
10640         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10641         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10642
10643         return burst_us;
10644 }
10645
10646 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10647                                   struct cftype *cft)
10648 {
10649         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
10650 }
10651
10652 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10653                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
10654 {
10655         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
10656 }
10657
10658 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10659                                    struct cftype *cft)
10660 {
10661         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
10662 }
10663
10664 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10665                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
10666 {
10667         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
10668 }
10669
10670 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10671                                   struct cftype *cft)
10672 {
10673         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
10674 }
10675
10676 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10677                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
10678 {
10679         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
10680 }
10681
10682 struct cfs_schedulable_data {
10683         struct task_group *tg;
10684         u64 period, quota;
10685 };
10686
10687 /*
10688  * normalize group quota/period to be quota/max_period
10689  * note: units are usecs
10690  */
10691 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
10692                                struct cfs_schedulable_data *d)
10693 {
10694         u64 quota, period;
10695
10696         if (tg == d->tg) {
10697                 period = d->period;
10698                 quota = d->quota;
10699         } else {
10700                 period = tg_get_cfs_period(tg);
10701                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
10702         }
10703
10704         /* note: these should typically be equivalent */
10705         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
10706                 return RUNTIME_INF;
10707
10708         return to_ratio(period, quota);
10709 }
10710
10711 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
10712 {
10713         struct cfs_schedulable_data *d = data;
10714         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10715         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
10716
10717         if (!tg->parent) {
10718                 quota = RUNTIME_INF;
10719         } else {
10720                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
10721
10722                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
10723                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
10724
10725                 /*
10726                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
10727                  * always take the min.  On cgroup1, only inherit when no
10728                  * limit is set:
10729                  */
10730                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
10731                         quota = min(quota, parent_quota);
10732                 } else {
10733                         if (quota == RUNTIME_INF)
10734                                 quota = parent_quota;
10735                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
10736                                 return -EINVAL;
10737                 }
10738         }
10739         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
10740
10741         return 0;
10742 }
10743
10744 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
10745 {
10746         int ret;
10747         struct cfs_schedulable_data data = {
10748                 .tg = tg,
10749                 .period = period,
10750                 .quota = quota,
10751         };
10752
10753         if (quota != RUNTIME_INF) {
10754                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
10755                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
10756         }
10757
10758         rcu_read_lock();
10759         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
10760         rcu_read_unlock();
10761
10762         return ret;
10763 }
10764
10765 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
10766 {
10767         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
10768         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10769
10770         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
10771         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
10772         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
10773
10774         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
10775                 struct sched_statistics *stats;
10776                 u64 ws = 0;
10777                 int i;
10778
10779                 for_each_possible_cpu(i) {
10780                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
10781                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
10782                 }
10783
10784                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
10785         }
10786
10787         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
10788         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
10789
10790         return 0;
10791 }
10792 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
10793 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10794
10795 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10796 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
10797                                 struct cftype *cft, s64 val)
10798 {
10799         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
10800 }
10801
10802 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
10803                                struct cftype *cft)
10804 {
10805         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
10806 }
10807
10808 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10809                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
10810 {
10811         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
10812 }
10813
10814 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
10815                                    struct cftype *cft)
10816 {
10817         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
10818 }
10819 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10820
10821 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10822 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10823                                struct cftype *cft)
10824 {
10825         return css_tg(css)->idle;
10826 }
10827
10828 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10829                                 struct cftype *cft, s64 idle)
10830 {
10831         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
10832 }
10833 #endif
10834
10835 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
10836 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10837         {
10838                 .name = "shares",
10839                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10840                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10841         },
10842         {
10843                 .name = "idle",
10844                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10845                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10846         },
10847 #endif
10848 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10849         {
10850                 .name = "cfs_quota_us",
10851                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
10852                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
10853         },
10854         {
10855                 .name = "cfs_period_us",
10856                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
10857                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
10858         },
10859         {
10860                 .name = "cfs_burst_us",
10861                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10862                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10863         },
10864         {
10865                 .name = "stat",
10866                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
10867         },
10868 #endif
10869 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10870         {
10871                 .name = "rt_runtime_us",
10872                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10873                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10874         },
10875         {
10876                 .name = "rt_period_us",
10877                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10878                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10879         },
10880 #endif
10881 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10882         {
10883                 .name = "uclamp.min",
10884                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10885                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10886                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10887         },
10888         {
10889                 .name = "uclamp.max",
10890                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10891                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10892                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10893         },
10894 #endif
10895         { }     /* Terminate */
10896 };
10897
10898 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
10899                                struct cgroup_subsys_state *css)
10900 {
10901 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10902         {
10903                 struct task_group *tg = css_tg(css);
10904                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10905                 u64 throttled_usec, burst_usec;
10906
10907                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
10908                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
10909                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
10910                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
10911
10912                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
10913                            "nr_throttled %d\n"
10914                            "throttled_usec %llu\n"
10915                            "nr_bursts %d\n"
10916                            "burst_usec %llu\n",
10917                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
10918                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
10919         }
10920 #endif
10921         return 0;
10922 }
10923
10924 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10925 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10926                                struct cftype *cft)
10927 {
10928         struct task_group *tg = css_tg(css);
10929         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
10930
10931         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
10932 }
10933
10934 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10935                                 struct cftype *cft, u64 weight)
10936 {
10937         /*
10938          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
10939          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
10940          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
10941          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
10942          * the original value over the entire range.
10943          */
10944         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
10945                 return -ERANGE;
10946
10947         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
10948
10949         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10950 }
10951
10952 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10953                                     struct cftype *cft)
10954 {
10955         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
10956         int last_delta = INT_MAX;
10957         int prio, delta;
10958
10959         /* find the closest nice value to the current weight */
10960         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
10961                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
10962                 if (delta >= last_delta)
10963                         break;
10964                 last_delta = delta;
10965         }
10966
10967         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
10968 }
10969
10970 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10971                                      struct cftype *cft, s64 nice)
10972 {
10973         unsigned long weight;
10974         int idx;
10975
10976         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
10977                 return -ERANGE;
10978
10979         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
10980         idx = array_index_nospec(idx, 40);
10981         weight = sched_prio_to_weight[idx];
10982
10983         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
10984 }
10985 #endif
10986
10987 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
10988                                                   long period, long quota)
10989 {
10990         if (quota < 0)
10991                 seq_puts(sf, "max");
10992         else
10993                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
10994
10995         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
10996 }
10997
10998 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
10999 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
11000                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
11001 {
11002         char tok[21];   /* U64_MAX */
11003
11004         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
11005                 return -EINVAL;
11006
11007         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
11008
11009         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
11010                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
11011         else if (!strcmp(tok, "max"))
11012                 *quotap = RUNTIME_INF;
11013         else
11014                 return -EINVAL;
11015
11016         return 0;
11017 }
11018
11019 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11020 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
11021 {
11022         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11023
11024         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
11025         return 0;
11026 }
11027
11028 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
11029                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
11030 {
11031         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
11032         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
11033         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
11034         u64 quota;
11035         int ret;
11036
11037         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
11038         if (!ret)
11039                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
11040         return ret ?: nbytes;
11041 }
11042 #endif
11043
11044 static struct cftype cpu_files[] = {
11045 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11046         {
11047                 .name = "weight",
11048                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11049                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
11050                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
11051         },
11052         {
11053                 .name = "weight.nice",
11054                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11055                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
11056                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
11057         },
11058         {
11059                 .name = "idle",
11060                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11061                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11062                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11063         },
11064 #endif
11065 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11066         {
11067                 .name = "max",
11068                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11069                 .seq_show = cpu_max_show,
11070                 .write = cpu_max_write,
11071         },
11072         {
11073                 .name = "max.burst",
11074                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11075                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11076                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11077         },
11078 #endif
11079 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11080         {
11081                 .name = "uclamp.min",
11082                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11083                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11084                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11085         },
11086         {
11087                 .name = "uclamp.max",
11088                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11089                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11090                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11091         },
11092 #endif
11093         { }     /* terminate */
11094 };
11095
11096 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
11097         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
11098         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
11099         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
11100         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
11101         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
11102         .fork           = cpu_cgroup_fork,
11103         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
11104         .attach         = cpu_cgroup_attach,
11105         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
11106         .dfl_cftypes    = cpu_files,
11107         .early_init     = true,
11108         .threaded       = true,
11109 };
11110
11111 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
11112
11113 void dump_cpu_task(int cpu)
11114 {
11115         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
11116         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
11117 }
11118
11119 /*
11120  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
11121  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
11122  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
11123  * that remained on nice 0.
11124  *
11125  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
11126  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
11127  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
11128  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
11129  * the relative distance between them is ~25%.)
11130  */
11131 const int sched_prio_to_weight[40] = {
11132  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
11133  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
11134  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
11135  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
11136  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
11137  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
11138  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
11139  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
11140 };
11141
11142 /*
11143  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
11144  *
11145  * In cases where the weight does not change often, we can use the
11146  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
11147  * into multiplications:
11148  */
11149 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
11150  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
11151  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
11152  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
11153  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
11154  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
11155  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
11156  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
11157  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
11158 };
11159
11160 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
11161 {
11162         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
11163 }