]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
bpf: Add hash of maps support
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  */
8 #include <linux/sched.h>
9 #include <linux/sched/clock.h>
10 #include <uapi/linux/sched/types.h>
11 #include <linux/sched/loadavg.h>
12 #include <linux/sched/hotplug.h>
13 #include <linux/cpuset.h>
14 #include <linux/delayacct.h>
15 #include <linux/init_task.h>
16 #include <linux/context_tracking.h>
17 #include <linux/rcupdate_wait.h>
18
19 #include <linux/blkdev.h>
20 #include <linux/kprobes.h>
21 #include <linux/mmu_context.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/prefetch.h>
25 #include <linux/profile.h>
26 #include <linux/security.h>
27 #include <linux/syscalls.h>
28
29 #include <asm/switch_to.h>
30 #include <asm/tlb.h>
31 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
32 #include <asm/paravirt.h>
33 #endif
34
35 #include "sched.h"
36 #include "../workqueue_internal.h"
37 #include "../smpboot.h"
38
39 #define CREATE_TRACE_POINTS
40 #include <trace/events/sched.h>
41
42 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
43
44 /*
45  * Debugging: various feature bits
46  */
47
48 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
49         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
50
51 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
52 #include "features.h"
53         0;
54
55 #undef SCHED_FEAT
56
57 /*
58  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
59  * Limited because this is done with IRQs disabled.
60  */
61 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
62
63 /*
64  * period over which we average the RT time consumption, measured
65  * in ms.
66  *
67  * default: 1s
68  */
69 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
70
71 /*
72  * period over which we measure -rt task CPU usage in us.
73  * default: 1s
74  */
75 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
76
77 __read_mostly int scheduler_running;
78
79 /*
80  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
81  * default: 0.95s
82  */
83 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
84
85 /* CPUs with isolated domains */
86 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
87
88 /*
89  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
90  */
91 static struct rq *this_rq_lock(void)
92         __acquires(rq->lock)
93 {
94         struct rq *rq;
95
96         local_irq_disable();
97         rq = this_rq();
98         raw_spin_lock(&rq->lock);
99
100         return rq;
101 }
102
103 /*
104  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
105  */
106 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
107         __acquires(rq->lock)
108 {
109         struct rq *rq;
110
111         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
112
113         for (;;) {
114                 rq = task_rq(p);
115                 raw_spin_lock(&rq->lock);
116                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
117                         rq_pin_lock(rq, rf);
118                         return rq;
119                 }
120                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
121
122                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
123                         cpu_relax();
124         }
125 }
126
127 /*
128  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
129  */
130 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
131         __acquires(p->pi_lock)
132         __acquires(rq->lock)
133 {
134         struct rq *rq;
135
136         for (;;) {
137                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
138                 rq = task_rq(p);
139                 raw_spin_lock(&rq->lock);
140                 /*
141                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
142                  *
143                  *      ACQUIRE (rq->lock)
144                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
145                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
146                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
147                  *                                      [L] ->on_rq
148                  *      RELEASE (rq->lock)
149                  *
150                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
151                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
152                  *
153                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock, the acquire will
154                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
155                  */
156                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
157                         rq_pin_lock(rq, rf);
158                         return rq;
159                 }
160                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
161                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
162
163                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
164                         cpu_relax();
165         }
166 }
167
168 /*
169  * RQ-clock updating methods:
170  */
171
172 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
173 {
174 /*
175  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
176  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
177  */
178 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
179         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
180 #endif
181 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
182         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
183
184         /*
185          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
186          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
187          * {soft,}irq region.
188          *
189          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
190          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
191          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
192          * monotonic.
193          *
194          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
195          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
196          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
197          * atomic ops.
198          */
199         if (irq_delta > delta)
200                 irq_delta = delta;
201
202         rq->prev_irq_time += irq_delta;
203         delta -= irq_delta;
204 #endif
205 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
206         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
207                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
208                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
209
210                 if (unlikely(steal > delta))
211                         steal = delta;
212
213                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
214                 delta -= steal;
215         }
216 #endif
217
218         rq->clock_task += delta;
219
220 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
221         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
222                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
223 #endif
224 }
225
226 void update_rq_clock(struct rq *rq)
227 {
228         s64 delta;
229
230         lockdep_assert_held(&rq->lock);
231
232         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
233                 return;
234
235 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
236         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
237 #endif
238         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
239         if (delta < 0)
240                 return;
241         rq->clock += delta;
242         update_rq_clock_task(rq, delta);
243 }
244
245
246 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
247 /*
248  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
249  */
250
251 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
252 {
253         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
254                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
255 }
256
257 /*
258  * High-resolution timer tick.
259  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
260  */
261 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
262 {
263         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
264
265         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
266
267         raw_spin_lock(&rq->lock);
268         update_rq_clock(rq);
269         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
270         raw_spin_unlock(&rq->lock);
271
272         return HRTIMER_NORESTART;
273 }
274
275 #ifdef CONFIG_SMP
276
277 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
278 {
279         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
280
281         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
282 }
283
284 /*
285  * called from hardirq (IPI) context
286  */
287 static void __hrtick_start(void *arg)
288 {
289         struct rq *rq = arg;
290
291         raw_spin_lock(&rq->lock);
292         __hrtick_restart(rq);
293         rq->hrtick_csd_pending = 0;
294         raw_spin_unlock(&rq->lock);
295 }
296
297 /*
298  * Called to set the hrtick timer state.
299  *
300  * called with rq->lock held and irqs disabled
301  */
302 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
303 {
304         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
305         ktime_t time;
306         s64 delta;
307
308         /*
309          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
310          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
311          */
312         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
313         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
314
315         hrtimer_set_expires(timer, time);
316
317         if (rq == this_rq()) {
318                 __hrtick_restart(rq);
319         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
320                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
321                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
322         }
323 }
324
325 #else
326 /*
327  * Called to set the hrtick timer state.
328  *
329  * called with rq->lock held and irqs disabled
330  */
331 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
332 {
333         /*
334          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
335          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
336          */
337         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
338         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
339                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
340 }
341 #endif /* CONFIG_SMP */
342
343 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
344 {
345 #ifdef CONFIG_SMP
346         rq->hrtick_csd_pending = 0;
347
348         rq->hrtick_csd.flags = 0;
349         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
350         rq->hrtick_csd.info = rq;
351 #endif
352
353         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
354         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
355 }
356 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
357 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
358 {
359 }
360
361 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
362 {
363 }
364 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
365
366 /*
367  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
368  */
369 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
370         ({                                                              \
371                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
372                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
373                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
374                                                                         \
375                 for (;;) {                                              \
376                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
377                         if (_old == _val)                               \
378                                 break;                                  \
379                         _val = _old;                                    \
380                 }                                                       \
381         _old;                                                           \
382 })
383
384 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
385 /*
386  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
387  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
388  * spurious IPIs.
389  */
390 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
391 {
392         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
393         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
394 }
395
396 /*
397  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
398  *
399  * If this returns true, then the idle task promises to call
400  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
401  */
402 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
403 {
404         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
405         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
406
407         for (;;) {
408                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
409                         return false;
410                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
411                         return true;
412                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
413                 if (old == val)
414                         break;
415                 val = old;
416         }
417         return true;
418 }
419
420 #else
421 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
422 {
423         set_tsk_need_resched(p);
424         return true;
425 }
426
427 #ifdef CONFIG_SMP
428 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
429 {
430         return false;
431 }
432 #endif
433 #endif
434
435 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
436 {
437         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
438
439         /*
440          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
441          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
442          * wakeup due to that.
443          *
444          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
445          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
446          */
447         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
448                 return;
449
450         get_task_struct(task);
451
452         /*
453          * The head is context local, there can be no concurrency.
454          */
455         *head->lastp = node;
456         head->lastp = &node->next;
457 }
458
459 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
460 {
461         struct wake_q_node *node = head->first;
462
463         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
464                 struct task_struct *task;
465
466                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
467                 BUG_ON(!task);
468                 /* Task can safely be re-inserted now: */
469                 node = node->next;
470                 task->wake_q.next = NULL;
471
472                 /*
473                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
474                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
475                  */
476                 wake_up_process(task);
477                 put_task_struct(task);
478         }
479 }
480
481 /*
482  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
483  *
484  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
485  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
486  * the target CPU.
487  */
488 void resched_curr(struct rq *rq)
489 {
490         struct task_struct *curr = rq->curr;
491         int cpu;
492
493         lockdep_assert_held(&rq->lock);
494
495         if (test_tsk_need_resched(curr))
496                 return;
497
498         cpu = cpu_of(rq);
499
500         if (cpu == smp_processor_id()) {
501                 set_tsk_need_resched(curr);
502                 set_preempt_need_resched();
503                 return;
504         }
505
506         if (set_nr_and_not_polling(curr))
507                 smp_send_reschedule(cpu);
508         else
509                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
510 }
511
512 void resched_cpu(int cpu)
513 {
514         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
515         unsigned long flags;
516
517         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
518                 return;
519         resched_curr(rq);
520         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
521 }
522
523 #ifdef CONFIG_SMP
524 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
525 /*
526  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
527  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
528  *
529  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
530  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
531  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
532  */
533 int get_nohz_timer_target(void)
534 {
535         int i, cpu = smp_processor_id();
536         struct sched_domain *sd;
537
538         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
539                 return cpu;
540
541         rcu_read_lock();
542         for_each_domain(cpu, sd) {
543                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
544                         if (cpu == i)
545                                 continue;
546
547                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
548                                 cpu = i;
549                                 goto unlock;
550                         }
551                 }
552         }
553
554         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
555                 cpu = housekeeping_any_cpu();
556 unlock:
557         rcu_read_unlock();
558         return cpu;
559 }
560
561 /*
562  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
563  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
564  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
565  * idle system the next event might even be infinite time into the
566  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
567  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
568  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
569  * wheel for the next timer event.
570  */
571 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
572 {
573         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
574
575         if (cpu == smp_processor_id())
576                 return;
577
578         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
579                 smp_send_reschedule(cpu);
580         else
581                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
582 }
583
584 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
585 {
586         /*
587          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
588          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
589          * If needed we can still optimize that later with an
590          * empty IRQ.
591          */
592         if (cpu_is_offline(cpu))
593                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
594         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
595                 if (cpu != smp_processor_id() ||
596                     tick_nohz_tick_stopped())
597                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
598                 return true;
599         }
600
601         return false;
602 }
603
604 /*
605  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
606  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
607  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
608  */
609 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
610 {
611         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
612                 wake_up_idle_cpu(cpu);
613 }
614
615 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
616 {
617         int cpu = smp_processor_id();
618
619         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
620                 return false;
621
622         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
623                 return true;
624
625         /*
626          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
627          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
628          */
629         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
630         return false;
631 }
632
633 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
634
635 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
636 {
637         return false;
638 }
639
640 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
641
642 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
643 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
644 {
645         int fifo_nr_running;
646
647         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
648         if (rq->dl.dl_nr_running)
649                 return false;
650
651         /*
652          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
653          * actual RR behaviour.
654          */
655         if (rq->rt.rr_nr_running) {
656                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
657                         return true;
658                 else
659                         return false;
660         }
661
662         /*
663          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
664          * forced preemption between FIFO tasks.
665          */
666         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
667         if (fifo_nr_running)
668                 return true;
669
670         /*
671          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
672          * if there's more than one we need the tick for involuntary
673          * preemption.
674          */
675         if (rq->nr_running > 1)
676                 return false;
677
678         return true;
679 }
680 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
681
682 void sched_avg_update(struct rq *rq)
683 {
684         s64 period = sched_avg_period();
685
686         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
687                 /*
688                  * Inline assembly required to prevent the compiler
689                  * optimising this loop into a divmod call.
690                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
691                  */
692                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
693                 rq->age_stamp += period;
694                 rq->rt_avg /= 2;
695         }
696 }
697
698 #endif /* CONFIG_SMP */
699
700 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
701                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
702 /*
703  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
704  * node and @up when leaving it for the final time.
705  *
706  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
707  */
708 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
709                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
710 {
711         struct task_group *parent, *child;
712         int ret;
713
714         parent = from;
715
716 down:
717         ret = (*down)(parent, data);
718         if (ret)
719                 goto out;
720         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
721                 parent = child;
722                 goto down;
723
724 up:
725                 continue;
726         }
727         ret = (*up)(parent, data);
728         if (ret || parent == from)
729                 goto out;
730
731         child = parent;
732         parent = parent->parent;
733         if (parent)
734                 goto up;
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
740 {
741         return 0;
742 }
743 #endif
744
745 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
746 {
747         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
748         struct load_weight *load = &p->se.load;
749
750         /*
751          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
752          */
753         if (idle_policy(p->policy)) {
754                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
755                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
756                 return;
757         }
758
759         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
760         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
761 }
762
763 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         update_rq_clock(rq);
766         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
767                 sched_info_queued(rq, p);
768         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
769 }
770
771 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
772 {
773         update_rq_clock(rq);
774         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
775                 sched_info_dequeued(rq, p);
776         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         if (task_contributes_to_load(p))
782                 rq->nr_uninterruptible--;
783
784         enqueue_task(rq, p, flags);
785 }
786
787 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
788 {
789         if (task_contributes_to_load(p))
790                 rq->nr_uninterruptible++;
791
792         dequeue_task(rq, p, flags);
793 }
794
795 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
796 {
797         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
798         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
799
800         if (stop) {
801                 /*
802                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
803                  * userspace knows about and won't get confused about.
804                  *
805                  * Also, it will make PI more or less work without too
806                  * much confusion -- but then, stop work should not
807                  * rely on PI working anyway.
808                  */
809                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
810
811                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
812         }
813
814         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
815
816         if (old_stop) {
817                 /*
818                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
819                  * it can die in pieces.
820                  */
821                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
822         }
823 }
824
825 /*
826  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
827  */
828 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
829 {
830         return p->static_prio;
831 }
832
833 /*
834  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
835  * without taking RT-inheritance into account. Might be
836  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
837  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
838  * estimator recalculates.
839  */
840 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
841 {
842         int prio;
843
844         if (task_has_dl_policy(p))
845                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
846         else if (task_has_rt_policy(p))
847                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
848         else
849                 prio = __normal_prio(p);
850         return prio;
851 }
852
853 /*
854  * Calculate the current priority, i.e. the priority
855  * taken into account by the scheduler. This value might
856  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
857  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
858  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
859  */
860 static int effective_prio(struct task_struct *p)
861 {
862         p->normal_prio = normal_prio(p);
863         /*
864          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
865          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
866          * to the normal priority:
867          */
868         if (!rt_prio(p->prio))
869                 return p->normal_prio;
870         return p->prio;
871 }
872
873 /**
874  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
875  * @p: the task in question.
876  *
877  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
878  */
879 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
880 {
881         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
882 }
883
884 /*
885  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
886  * use the balance_callback list if you want balancing.
887  *
888  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
889  * balance_callback().
890  */
891 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
892                                        const struct sched_class *prev_class,
893                                        int oldprio)
894 {
895         if (prev_class != p->sched_class) {
896                 if (prev_class->switched_from)
897                         prev_class->switched_from(rq, p);
898
899                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
900         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
901                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
902 }
903
904 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
905 {
906         const struct sched_class *class;
907
908         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
909                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
910         } else {
911                 for_each_class(class) {
912                         if (class == rq->curr->sched_class)
913                                 break;
914                         if (class == p->sched_class) {
915                                 resched_curr(rq);
916                                 break;
917                         }
918                 }
919         }
920
921         /*
922          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
923          * this case, we can save a useless back to back clock update.
924          */
925         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
926                 rq_clock_skip_update(rq, true);
927 }
928
929 #ifdef CONFIG_SMP
930 /*
931  * This is how migration works:
932  *
933  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
934  *    stop_one_cpu().
935  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
936  *    off the CPU)
937  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
938  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
939  *    it and puts it into the right queue.
940  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
941  *    is done.
942  */
943
944 /*
945  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
946  *
947  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
948  */
949 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
950 {
951         lockdep_assert_held(&rq->lock);
952
953         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
954         dequeue_task(rq, p, 0);
955         set_task_cpu(p, new_cpu);
956         raw_spin_unlock(&rq->lock);
957
958         rq = cpu_rq(new_cpu);
959
960         raw_spin_lock(&rq->lock);
961         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
962         enqueue_task(rq, p, 0);
963         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
964         check_preempt_curr(rq, p, 0);
965
966         return rq;
967 }
968
969 struct migration_arg {
970         struct task_struct *task;
971         int dest_cpu;
972 };
973
974 /*
975  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
976  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
977  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
978  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
979  *
980  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
981  * as the task is no longer on this CPU.
982  */
983 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
984 {
985         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
986                 return rq;
987
988         /* Affinity changed (again). */
989         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
990                 return rq;
991
992         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
993
994         return rq;
995 }
996
997 /*
998  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
999  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1000  * 'pushing' onto another runqueue.
1001  */
1002 static int migration_cpu_stop(void *data)
1003 {
1004         struct migration_arg *arg = data;
1005         struct task_struct *p = arg->task;
1006         struct rq *rq = this_rq();
1007
1008         /*
1009          * The original target CPU might have gone down and we might
1010          * be on another CPU but it doesn't matter.
1011          */
1012         local_irq_disable();
1013         /*
1014          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1015          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1016          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1017          */
1018         sched_ttwu_pending();
1019
1020         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1021         raw_spin_lock(&rq->lock);
1022         /*
1023          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1024          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1025          * we're holding p->pi_lock.
1026          */
1027         if (task_rq(p) == rq) {
1028                 if (task_on_rq_queued(p))
1029                         rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1030                 else
1031                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1032         }
1033         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1034         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1035
1036         local_irq_enable();
1037         return 0;
1038 }
1039
1040 /*
1041  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1042  * actually call this function.
1043  */
1044 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1045 {
1046         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1047         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1048 }
1049
1050 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1051 {
1052         struct rq *rq = task_rq(p);
1053         bool queued, running;
1054
1055         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1056
1057         queued = task_on_rq_queued(p);
1058         running = task_current(rq, p);
1059
1060         if (queued) {
1061                 /*
1062                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1063                  * holding rq->lock.
1064                  */
1065                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1066                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1067         }
1068         if (running)
1069                 put_prev_task(rq, p);
1070
1071         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1072
1073         if (queued)
1074                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1075         if (running)
1076                 set_curr_task(rq, p);
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1081  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1082  * is removed from the allowed bitmask.
1083  *
1084  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1085  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1086  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1087  */
1088 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1089                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1090 {
1091         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1092         unsigned int dest_cpu;
1093         struct rq_flags rf;
1094         struct rq *rq;
1095         int ret = 0;
1096
1097         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1098         update_rq_clock(rq);
1099
1100         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1101                 /*
1102                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1103                  */
1104                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1105         }
1106
1107         /*
1108          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1109          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1110          */
1111         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1112                 ret = -EINVAL;
1113                 goto out;
1114         }
1115
1116         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1117                 goto out;
1118
1119         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1120                 ret = -EINVAL;
1121                 goto out;
1122         }
1123
1124         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1125
1126         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1127                 /*
1128                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1129                  * !active we want to ensure they are strict per-CPU threads.
1130                  */
1131                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1132                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1133                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1134         }
1135
1136         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1137         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1138                 goto out;
1139
1140         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1141         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1142                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1143                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1144                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1145                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1146                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1147                 return 0;
1148         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1149                 /*
1150                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1151                  * afterwards anyway.
1152                  */
1153                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
1154                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1155                 rq_repin_lock(rq, &rf);
1156         }
1157 out:
1158         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1159
1160         return ret;
1161 }
1162
1163 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1164 {
1165         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1166 }
1167 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1168
1169 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1170 {
1171 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1172         /*
1173          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1174          * ttwu() will sort out the placement.
1175          */
1176         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1177                         !p->on_rq);
1178
1179         /*
1180          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1181          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1182          * time relying on p->on_rq.
1183          */
1184         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1185                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1186                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1187
1188 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1189         /*
1190          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1191          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1192          *
1193          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1194          * see task_group().
1195          *
1196          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1197          * task_rq_lock().
1198          */
1199         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1200                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1201 #endif
1202 #endif
1203
1204         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1205
1206         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1207                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1208                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1209                 p->se.nr_migrations++;
1210                 perf_event_task_migrate(p);
1211         }
1212
1213         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1214 }
1215
1216 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1217 {
1218         if (task_on_rq_queued(p)) {
1219                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1220
1221                 src_rq = task_rq(p);
1222                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1223
1224                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1225                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1226                 set_task_cpu(p, cpu);
1227                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1228                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1229                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1230         } else {
1231                 /*
1232                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1233                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1234                  * previous CPU our target instead of where it really is.
1235                  */
1236                 p->wake_cpu = cpu;
1237         }
1238 }
1239
1240 struct migration_swap_arg {
1241         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1242         int src_cpu, dst_cpu;
1243 };
1244
1245 static int migrate_swap_stop(void *data)
1246 {
1247         struct migration_swap_arg *arg = data;
1248         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1249         int ret = -EAGAIN;
1250
1251         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1252                 return -EAGAIN;
1253
1254         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1255         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1256
1257         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1258                         &arg->dst_task->pi_lock);
1259         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1260
1261         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1262                 goto unlock;
1263
1264         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1265                 goto unlock;
1266
1267         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, &arg->src_task->cpus_allowed))
1268                 goto unlock;
1269
1270         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, &arg->dst_task->cpus_allowed))
1271                 goto unlock;
1272
1273         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1274         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1275
1276         ret = 0;
1277
1278 unlock:
1279         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1280         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1281         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1282
1283         return ret;
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Cross migrate two tasks
1288  */
1289 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1290 {
1291         struct migration_swap_arg arg;
1292         int ret = -EINVAL;
1293
1294         arg = (struct migration_swap_arg){
1295                 .src_task = cur,
1296                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1297                 .dst_task = p,
1298                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1299         };
1300
1301         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1302                 goto out;
1303
1304         /*
1305          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1306          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1307          */
1308         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1309                 goto out;
1310
1311         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, &arg.src_task->cpus_allowed))
1312                 goto out;
1313
1314         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, &arg.dst_task->cpus_allowed))
1315                 goto out;
1316
1317         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1318         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1319
1320 out:
1321         return ret;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1326  *
1327  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1328  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1329  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1330  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1331  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1332  * @p has remained unscheduled the whole time.
1333  *
1334  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1335  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1336  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1337  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1338  * waiting to become inactive.
1339  */
1340 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1341 {
1342         int running, queued;
1343         struct rq_flags rf;
1344         unsigned long ncsw;
1345         struct rq *rq;
1346
1347         for (;;) {
1348                 /*
1349                  * We do the initial early heuristics without holding
1350                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1351                  * the runqueue lock when things look like they will
1352                  * work out!
1353                  */
1354                 rq = task_rq(p);
1355
1356                 /*
1357                  * If the task is actively running on another CPU
1358                  * still, just relax and busy-wait without holding
1359                  * any locks.
1360                  *
1361                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1362                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1363                  * But we don't care, since "task_running()" will
1364                  * return false if the runqueue has changed and p
1365                  * is actually now running somewhere else!
1366                  */
1367                 while (task_running(rq, p)) {
1368                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1369                                 return 0;
1370                         cpu_relax();
1371                 }
1372
1373                 /*
1374                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1375                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1376                  * just go back and repeat.
1377                  */
1378                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1379                 trace_sched_wait_task(p);
1380                 running = task_running(rq, p);
1381                 queued = task_on_rq_queued(p);
1382                 ncsw = 0;
1383                 if (!match_state || p->state == match_state)
1384                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1385                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1386
1387                 /*
1388                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1389                  */
1390                 if (unlikely(!ncsw))
1391                         break;
1392
1393                 /*
1394                  * Was it really running after all now that we
1395                  * checked with the proper locks actually held?
1396                  *
1397                  * Oops. Go back and try again..
1398                  */
1399                 if (unlikely(running)) {
1400                         cpu_relax();
1401                         continue;
1402                 }
1403
1404                 /*
1405                  * It's not enough that it's not actively running,
1406                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1407                  * preempted!
1408                  *
1409                  * So if it was still runnable (but just not actively
1410                  * running right now), it's preempted, and we should
1411                  * yield - it could be a while.
1412                  */
1413                 if (unlikely(queued)) {
1414                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1415
1416                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1417                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1418                         continue;
1419                 }
1420
1421                 /*
1422                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1423                  * runnable, which means that it will never become
1424                  * running in the future either. We're all done!
1425                  */
1426                 break;
1427         }
1428
1429         return ncsw;
1430 }
1431
1432 /***
1433  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1434  * @p: the to-be-kicked thread
1435  *
1436  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1437  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1438  *
1439  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1440  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1441  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1442  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1443  * achieved as well.
1444  */
1445 void kick_process(struct task_struct *p)
1446 {
1447         int cpu;
1448
1449         preempt_disable();
1450         cpu = task_cpu(p);
1451         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1452                 smp_send_reschedule(cpu);
1453         preempt_enable();
1454 }
1455 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1456
1457 /*
1458  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1459  *
1460  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1461  *
1462  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1463  *
1464  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1465  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1466  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1467  *    see it.
1468  *
1469  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1470  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1471  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
1472  *    off.
1473  *
1474  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1475  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1476  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1477  * to satisfy the above rules.
1478  */
1479 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1480 {
1481         int nid = cpu_to_node(cpu);
1482         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1483         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1484         int dest_cpu;
1485
1486         /*
1487          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
1488          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
1489          * select the CPU on the other node.
1490          */
1491         if (nid != -1) {
1492                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1493
1494                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1495                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1496                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1497                                 continue;
1498                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
1499                                 return dest_cpu;
1500                 }
1501         }
1502
1503         for (;;) {
1504                 /* Any allowed, online CPU? */
1505                 for_each_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) {
1506                         if (!(p->flags & PF_KTHREAD) && !cpu_active(dest_cpu))
1507                                 continue;
1508                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1509                                 continue;
1510                         goto out;
1511                 }
1512
1513                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1514                 switch (state) {
1515                 case cpuset:
1516                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1517                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1518                                 state = possible;
1519                                 break;
1520                         }
1521                         /* Fall-through */
1522                 case possible:
1523                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1524                         state = fail;
1525                         break;
1526
1527                 case fail:
1528                         BUG();
1529                         break;
1530                 }
1531         }
1532
1533 out:
1534         if (state != cpuset) {
1535                 /*
1536                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1537                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1538                  * leave kernel.
1539                  */
1540                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1541                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1542                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1543                 }
1544         }
1545
1546         return dest_cpu;
1547 }
1548
1549 /*
1550  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1551  */
1552 static inline
1553 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1554 {
1555         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1556
1557         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1558                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1559         else
1560                 cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);
1561
1562         /*
1563          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1564          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1565          * CPU.
1566          *
1567          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1568          *
1569          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1570          *   not worry about this generic constraint ]
1571          */
1572         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
1573                      !cpu_online(cpu)))
1574                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1575
1576         return cpu;
1577 }
1578
1579 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1580 {
1581         s64 diff = sample - *avg;
1582         *avg += diff >> 3;
1583 }
1584
1585 #else
1586
1587 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1588                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1589 {
1590         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1591 }
1592
1593 #endif /* CONFIG_SMP */
1594
1595 static void
1596 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1597 {
1598         struct rq *rq;
1599
1600         if (!schedstat_enabled())
1601                 return;
1602
1603         rq = this_rq();
1604
1605 #ifdef CONFIG_SMP
1606         if (cpu == rq->cpu) {
1607                 schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1608                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1609         } else {
1610                 struct sched_domain *sd;
1611
1612                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1613                 rcu_read_lock();
1614                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1615                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1616                                 schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1617                                 break;
1618                         }
1619                 }
1620                 rcu_read_unlock();
1621         }
1622
1623         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1624                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1625 #endif /* CONFIG_SMP */
1626
1627         schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1628         schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1629
1630         if (wake_flags & WF_SYNC)
1631                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1632 }
1633
1634 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1635 {
1636         activate_task(rq, p, en_flags);
1637         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1638
1639         /* If a worker is waking up, notify the workqueue: */
1640         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1641                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1646  */
1647 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1648                            struct rq_flags *rf)
1649 {
1650         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1651         p->state = TASK_RUNNING;
1652         trace_sched_wakeup(p);
1653
1654 #ifdef CONFIG_SMP
1655         if (p->sched_class->task_woken) {
1656                 /*
1657                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1658                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1659                  */
1660                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1661                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1662                 rq_repin_lock(rq, rf);
1663         }
1664
1665         if (rq->idle_stamp) {
1666                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1667                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1668
1669                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1670
1671                 if (rq->avg_idle > max)
1672                         rq->avg_idle = max;
1673
1674                 rq->idle_stamp = 0;
1675         }
1676 #endif
1677 }
1678
1679 static void
1680 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1681                  struct rq_flags *rf)
1682 {
1683         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1684
1685         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1686
1687 #ifdef CONFIG_SMP
1688         if (p->sched_contributes_to_load)
1689                 rq->nr_uninterruptible--;
1690
1691         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1692                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1693 #endif
1694
1695         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1696         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1701  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1702  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1703  * the task is still ->on_rq.
1704  */
1705 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1706 {
1707         struct rq_flags rf;
1708         struct rq *rq;
1709         int ret = 0;
1710
1711         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1712         if (task_on_rq_queued(p)) {
1713                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1714                 update_rq_clock(rq);
1715                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1716                 ret = 1;
1717         }
1718         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1719
1720         return ret;
1721 }
1722
1723 #ifdef CONFIG_SMP
1724 void sched_ttwu_pending(void)
1725 {
1726         struct rq *rq = this_rq();
1727         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1728         struct task_struct *p;
1729         unsigned long flags;
1730         struct rq_flags rf;
1731
1732         if (!llist)
1733                 return;
1734
1735         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1736         rq_pin_lock(rq, &rf);
1737
1738         while (llist) {
1739                 int wake_flags = 0;
1740
1741                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1742                 llist = llist_next(llist);
1743
1744                 if (p->sched_remote_wakeup)
1745                         wake_flags = WF_MIGRATED;
1746
1747                 ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1748         }
1749
1750         rq_unpin_lock(rq, &rf);
1751         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1752 }
1753
1754 void scheduler_ipi(void)
1755 {
1756         /*
1757          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1758          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1759          * this IPI.
1760          */
1761         preempt_fold_need_resched();
1762
1763         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1764                 return;
1765
1766         /*
1767          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1768          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1769          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1770          * we do call them.
1771          *
1772          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1773          * properly.
1774          *
1775          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1776          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1777          * somewhat pessimize the simple resched case.
1778          */
1779         irq_enter();
1780         sched_ttwu_pending();
1781
1782         /*
1783          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1784          */
1785         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1786                 this_rq()->idle_balance = 1;
1787                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1788         }
1789         irq_exit();
1790 }
1791
1792 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1793 {
1794         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1795
1796         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1797
1798         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1799                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1800                         smp_send_reschedule(cpu);
1801                 else
1802                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1803         }
1804 }
1805
1806 void wake_up_if_idle(int cpu)
1807 {
1808         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1809         unsigned long flags;
1810
1811         rcu_read_lock();
1812
1813         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1814                 goto out;
1815
1816         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1817                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1818         } else {
1819                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1820                 if (is_idle_task(rq->curr))
1821                         smp_send_reschedule(cpu);
1822                 /* Else CPU is not idle, do nothing here: */
1823                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1824         }
1825
1826 out:
1827         rcu_read_unlock();
1828 }
1829
1830 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1831 {
1832         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1833 }
1834 #endif /* CONFIG_SMP */
1835
1836 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1837 {
1838         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1839         struct rq_flags rf;
1840
1841 #if defined(CONFIG_SMP)
1842         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1843                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
1844                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1845                 return;
1846         }
1847 #endif
1848
1849         raw_spin_lock(&rq->lock);
1850         rq_pin_lock(rq, &rf);
1851         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1852         rq_unpin_lock(rq, &rf);
1853         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1854 }
1855
1856 /*
1857  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1858  *
1859  *  MIGRATION
1860  *
1861  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1862  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
1863  * execution on its new CPU [c1].
1864  *
1865  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1866  *
1867  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1868  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1869  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1870  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1871  *
1872  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1873  * Note: we only require RCpc transitivity.
1874  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
1875  *
1876  * Example:
1877  *
1878  *   CPU0            CPU1            CPU2
1879  *
1880  *   LOCK rq(0)->lock
1881  *   sched-out X
1882  *   sched-in Y
1883  *   UNLOCK rq(0)->lock
1884  *
1885  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1886  *                                   dequeue X
1887  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1888  *
1889  *                                   LOCK rq(1)->lock
1890  *                                   enqueue X
1891  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1892  *
1893  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1894  *                   sched-out Z
1895  *                   sched-in X
1896  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1897  *
1898  *
1899  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1900  *
1901  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1902  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1903  * chain to provide order. Instead we do:
1904  *
1905  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1906  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1907  *
1908  * Example:
1909  *
1910  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1911  *
1912  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1913  *   dequeue X
1914  *   sched-out X
1915  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1916  *
1917  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1918  *                    X->state = WAKING
1919  *                    set_task_cpu(X,2)
1920  *
1921  *                    LOCK rq(2)->lock
1922  *                    enqueue X
1923  *                    X->state = RUNNING
1924  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1925  *
1926  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1927  *                                          sched-out Z
1928  *                                          sched-in X
1929  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1930  *
1931  *                    UNLOCK X->pi_lock
1932  *   UNLOCK rq(0)->lock
1933  *
1934  *
1935  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1936  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1937  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1938  * its wakeup.
1939  *
1940  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1941  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1942  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1943  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1944  *
1945  */
1946
1947 /**
1948  * try_to_wake_up - wake up a thread
1949  * @p: the thread to be awakened
1950  * @state: the mask of task states that can be woken
1951  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1952  *
1953  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
1954  *
1955  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
1956  *
1957  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
1958  * set_current_state().
1959  *
1960  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
1961  *         %false otherwise.
1962  */
1963 static int
1964 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1965 {
1966         unsigned long flags;
1967         int cpu, success = 0;
1968
1969         /*
1970          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1971          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1972          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1973          * set_current_state() the waiting thread does.
1974          */
1975         smp_mb__before_spinlock();
1976         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1977         if (!(p->state & state))
1978                 goto out;
1979
1980         trace_sched_waking(p);
1981
1982         /* We're going to change ->state: */
1983         success = 1;
1984         cpu = task_cpu(p);
1985
1986         /*
1987          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1988          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1989          * in smp_cond_load_acquire() below.
1990          *
1991          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1992          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
1993          *       UNLOCK rq->lock  -----.
1994          *                              \
1995          *                               +---   RMB
1996          * schedule()                   /
1997          *       LOCK rq->lock    -----'
1998          *       UNLOCK rq->lock
1999          *
2000          * [task p]
2001          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
2002          *
2003          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
2004          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
2005          * current.
2006          */
2007         smp_rmb();
2008         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2009                 goto stat;
2010
2011 #ifdef CONFIG_SMP
2012         /*
2013          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2014          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2015          *
2016          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2017          * from the runqueue.
2018          *
2019          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2020          *      UNLOCK rq->lock
2021          *                      RMB
2022          *      LOCK   rq->lock
2023          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2024          *
2025          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2026          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2027          * task, the second putting it to sleep.
2028          */
2029         smp_rmb();
2030
2031         /*
2032          * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
2033          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2034          *
2035          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2036          *
2037          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2038          * their previous state and preserve Program Order.
2039          */
2040         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2041
2042         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2043         p->state = TASK_WAKING;
2044
2045         if (p->in_iowait) {
2046                 delayacct_blkio_end();
2047                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2048         }
2049
2050         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2051         if (task_cpu(p) != cpu) {
2052                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2053                 set_task_cpu(p, cpu);
2054         }
2055
2056 #else /* CONFIG_SMP */
2057
2058         if (p->in_iowait) {
2059                 delayacct_blkio_end();
2060                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2061         }
2062
2063 #endif /* CONFIG_SMP */
2064
2065         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2066 stat:
2067         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2068 out:
2069         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2070
2071         return success;
2072 }
2073
2074 /**
2075  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2076  * @p: the thread to be awakened
2077  * @cookie: context's cookie for pinning
2078  *
2079  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2080  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2081  * the current task.
2082  */
2083 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2084 {
2085         struct rq *rq = task_rq(p);
2086
2087         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2088             WARN_ON_ONCE(p == current))
2089                 return;
2090
2091         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2092
2093         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2094                 /*
2095                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2096                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2097                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2098                  * not yet picked a replacement task.
2099                  */
2100                 rq_unpin_lock(rq, rf);
2101                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2102                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2103                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2104                 rq_repin_lock(rq, rf);
2105         }
2106
2107         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2108                 goto out;
2109
2110         trace_sched_waking(p);
2111
2112         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2113                 if (p->in_iowait) {
2114                         delayacct_blkio_end();
2115                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2116                 }
2117                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2118         }
2119
2120         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2121         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2122 out:
2123         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2124 }
2125
2126 /**
2127  * wake_up_process - Wake up a specific process
2128  * @p: The process to be woken up.
2129  *
2130  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2131  * processes.
2132  *
2133  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2134  *
2135  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2136  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2137  */
2138 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2139 {
2140         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2141 }
2142 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2143
2144 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2145 {
2146         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2147 }
2148
2149 /*
2150  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2151  */
2152 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2153 {
2154         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2155
2156         dl_se->dl_runtime = 0;
2157         dl_se->dl_deadline = 0;
2158         dl_se->dl_period = 0;
2159         dl_se->flags = 0;
2160         dl_se->dl_bw = 0;
2161
2162         dl_se->dl_throttled = 0;
2163         dl_se->dl_yielded = 0;
2164 }
2165
2166 /*
2167  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2168  * p is forked by current.
2169  *
2170  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2171  */
2172 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2173 {
2174         p->on_rq                        = 0;
2175
2176         p->se.on_rq                     = 0;
2177         p->se.exec_start                = 0;
2178         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2179         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2180         p->se.nr_migrations             = 0;
2181         p->se.vruntime                  = 0;
2182         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2183
2184 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2185         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2186 #endif
2187
2188 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2189         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2190         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2191 #endif
2192
2193         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2194         init_dl_task_timer(&p->dl);
2195         __dl_clear_params(p);
2196
2197         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2198         p->rt.timeout           = 0;
2199         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2200         p->rt.on_rq             = 0;
2201         p->rt.on_list           = 0;
2202
2203 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2204         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2205 #endif
2206
2207 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2208         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2209                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2210                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2211         }
2212
2213         if (clone_flags & CLONE_VM)
2214                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2215         else
2216                 p->numa_preferred_nid = -1;
2217
2218         p->node_stamp = 0ULL;
2219         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2220         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2221         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2222         p->numa_faults = NULL;
2223         p->last_task_numa_placement = 0;
2224         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2225
2226         p->numa_group = NULL;
2227 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2228 }
2229
2230 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2231
2232 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2233
2234 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2235 {
2236         if (enabled)
2237                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2238         else
2239                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2240 }
2241
2242 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2243 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2244                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2245 {
2246         struct ctl_table t;
2247         int err;
2248         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2249
2250         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2251                 return -EPERM;
2252
2253         t = *table;
2254         t.data = &state;
2255         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2256         if (err < 0)
2257                 return err;
2258         if (write)
2259                 set_numabalancing_state(state);
2260         return err;
2261 }
2262 #endif
2263 #endif
2264
2265 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2266
2267 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2268 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2269
2270 static void set_schedstats(bool enabled)
2271 {
2272         if (enabled)
2273                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2274         else
2275                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2276 }
2277
2278 void force_schedstat_enabled(void)
2279 {
2280         if (!schedstat_enabled()) {
2281                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2282                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2283         }
2284 }
2285
2286 static int __init setup_schedstats(char *str)
2287 {
2288         int ret = 0;
2289         if (!str)
2290                 goto out;
2291
2292         /*
2293          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2294          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2295          * variable so init_schedstats() can do it later.
2296          */
2297         if (!strcmp(str, "enable")) {
2298                 __sched_schedstats = true;
2299                 ret = 1;
2300         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2301                 __sched_schedstats = false;
2302                 ret = 1;
2303         }
2304 out:
2305         if (!ret)
2306                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2307
2308         return ret;
2309 }
2310 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2311
2312 static void __init init_schedstats(void)
2313 {
2314         set_schedstats(__sched_schedstats);
2315 }
2316
2317 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2318 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2319                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2320 {
2321         struct ctl_table t;
2322         int err;
2323         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2324
2325         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2326                 return -EPERM;
2327
2328         t = *table;
2329         t.data = &state;
2330         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2331         if (err < 0)
2332                 return err;
2333         if (write)
2334                 set_schedstats(state);
2335         return err;
2336 }
2337 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2338 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2339 static inline void init_schedstats(void) {}
2340 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2341
2342 /*
2343  * fork()/clone()-time setup:
2344  */
2345 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2346 {
2347         unsigned long flags;
2348         int cpu = get_cpu();
2349
2350         __sched_fork(clone_flags, p);
2351         /*
2352          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2353          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2354          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2355          */
2356         p->state = TASK_NEW;
2357
2358         /*
2359          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2360          */
2361         p->prio = current->normal_prio;
2362
2363         /*
2364          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2365          */
2366         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2367                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2368                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2369                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2370                         p->rt_priority = 0;
2371                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2372                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2373
2374                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2375                 set_load_weight(p);
2376
2377                 /*
2378                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2379                  * fulfilled its duty:
2380                  */
2381                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2382         }
2383
2384         if (dl_prio(p->prio)) {
2385                 put_cpu();
2386                 return -EAGAIN;
2387         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2388                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2389         } else {
2390                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2391         }
2392
2393         init_entity_runnable_average(&p->se);
2394
2395         /*
2396          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2397          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2398          * is ran before sched_fork().
2399          *
2400          * Silence PROVE_RCU.
2401          */
2402         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2403         /*
2404          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
2405          * so use __set_task_cpu().
2406          */
2407         __set_task_cpu(p, cpu);
2408         if (p->sched_class->task_fork)
2409                 p->sched_class->task_fork(p);
2410         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2411
2412 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2413         if (likely(sched_info_on()))
2414                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2415 #endif
2416 #if defined(CONFIG_SMP)
2417         p->on_cpu = 0;
2418 #endif
2419         init_task_preempt_count(p);
2420 #ifdef CONFIG_SMP
2421         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2422         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2423 #endif
2424
2425         put_cpu();
2426         return 0;
2427 }
2428
2429 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2430 {
2431         if (runtime == RUNTIME_INF)
2432                 return 1ULL << 20;
2433
2434         /*
2435          * Doing this here saves a lot of checks in all
2436          * the calling paths, and returning zero seems
2437          * safe for them anyway.
2438          */
2439         if (period == 0)
2440                 return 0;
2441
2442         return div64_u64(runtime << 20, period);
2443 }
2444
2445 #ifdef CONFIG_SMP
2446 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2447 {
2448         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2449                          "sched RCU must be held");
2450         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2451 }
2452
2453 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2454 {
2455         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2456         int cpus = 0;
2457
2458         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2459                          "sched RCU must be held");
2460         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2461                 cpus++;
2462
2463         return cpus;
2464 }
2465 #else
2466 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2467 {
2468         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2469 }
2470
2471 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2472 {
2473         return 1;
2474 }
2475 #endif
2476
2477 /*
2478  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2479  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2480  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2481  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2482  *
2483  * This function is called while holding p's rq->lock.
2484  *
2485  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2486  * __setparam_dl().
2487  */
2488 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2489                        const struct sched_attr *attr)
2490 {
2491
2492         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2493         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2494         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2495         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2496         int cpus, err = -1;
2497
2498         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2499         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2500                 return 0;
2501
2502         /*
2503          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2504          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2505          * allocated bandwidth of the container.
2506          */
2507         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2508         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2509         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2510             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2511                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2512                 err = 0;
2513         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2514                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2515                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2516                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2517                 err = 0;
2518         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2519                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2520                 err = 0;
2521         }
2522         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2523
2524         return err;
2525 }
2526
2527 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2528
2529 /*
2530  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2531  *
2532  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2533  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2534  * on the runqueue and wakes it.
2535  */
2536 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2537 {
2538         struct rq_flags rf;
2539         struct rq *rq;
2540
2541         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2542         p->state = TASK_RUNNING;
2543 #ifdef CONFIG_SMP
2544         /*
2545          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2546          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2547          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
2548          *
2549          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2550          * as we're not fully set-up yet.
2551          */
2552         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2553 #endif
2554         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2555         update_rq_clock(rq);
2556         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2557
2558         activate_task(rq, p, 0);
2559         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2560         trace_sched_wakeup_new(p);
2561         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2562 #ifdef CONFIG_SMP
2563         if (p->sched_class->task_woken) {
2564                 /*
2565                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2566                  * drop it.
2567                  */
2568                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2569                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2570                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2571         }
2572 #endif
2573         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2574 }
2575
2576 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2577
2578 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2579
2580 void preempt_notifier_inc(void)
2581 {
2582         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2583 }
2584 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2585
2586 void preempt_notifier_dec(void)
2587 {
2588         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2589 }
2590 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2591
2592 /**
2593  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2594  * @notifier: notifier struct to register
2595  */
2596 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2597 {
2598         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2599                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2600
2601         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2602 }
2603 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2604
2605 /**
2606  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2607  * @notifier: notifier struct to unregister
2608  *
2609  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2610  */
2611 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2612 {
2613         hlist_del(&notifier->link);
2614 }
2615 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2616
2617 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619         struct preempt_notifier *notifier;
2620
2621         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2622                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2623 }
2624
2625 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2626 {
2627         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2628                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2629 }
2630
2631 static void
2632 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2633                                    struct task_struct *next)
2634 {
2635         struct preempt_notifier *notifier;
2636
2637         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2638                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2639 }
2640
2641 static __always_inline void
2642 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2643                                  struct task_struct *next)
2644 {
2645         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2646                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2647 }
2648
2649 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2650
2651 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2652 {
2653 }
2654
2655 static inline void
2656 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2657                                  struct task_struct *next)
2658 {
2659 }
2660
2661 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2662
2663 /**
2664  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2665  * @rq: the runqueue preparing to switch
2666  * @prev: the current task that is being switched out
2667  * @next: the task we are going to switch to.
2668  *
2669  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2670  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2671  * switch.
2672  *
2673  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2674  * hooks.
2675  */
2676 static inline void
2677 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2678                     struct task_struct *next)
2679 {
2680         sched_info_switch(rq, prev, next);
2681         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2682         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2683         prepare_lock_switch(rq, next);
2684         prepare_arch_switch(next);
2685 }
2686
2687 /**
2688  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2689  * @prev: the thread we just switched away from.
2690  *
2691  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2692  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2693  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2694  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2695  *
2696  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2697  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2698  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2699  * details.)
2700  *
2701  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2702  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2703  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2704  * because prev may have moved to another CPU.
2705  */
2706 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2707         __releases(rq->lock)
2708 {
2709         struct rq *rq = this_rq();
2710         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2711         long prev_state;
2712
2713         /*
2714          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2715          * because it left us after:
2716          *
2717          *      schedule()
2718          *        preempt_disable();                    // 1
2719          *        __schedule()
2720          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2721          *
2722          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2723          */
2724         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2725                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2726                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2727                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2728
2729         rq->prev_mm = NULL;
2730
2731         /*
2732          * A task struct has one reference for the use as "current".
2733          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2734          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2735          * the scheduled task must drop that reference.
2736          *
2737          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2738          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2739          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2740          * transition, resulting in a double drop.
2741          */
2742         prev_state = prev->state;
2743         vtime_task_switch(prev);
2744         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2745         finish_lock_switch(rq, prev);
2746         finish_arch_post_lock_switch();
2747
2748         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2749         if (mm)
2750                 mmdrop(mm);
2751         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2752                 if (prev->sched_class->task_dead)
2753                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2754
2755                 /*
2756                  * Remove function-return probe instances associated with this
2757                  * task and put them back on the free list.
2758                  */
2759                 kprobe_flush_task(prev);
2760
2761                 /* Task is done with its stack. */
2762                 put_task_stack(prev);
2763
2764                 put_task_struct(prev);
2765         }
2766
2767         tick_nohz_task_switch();
2768         return rq;
2769 }
2770
2771 #ifdef CONFIG_SMP
2772
2773 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2774 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2775 {
2776         struct callback_head *head, *next;
2777         void (*func)(struct rq *rq);
2778         unsigned long flags;
2779
2780         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2781         head = rq->balance_callback;
2782         rq->balance_callback = NULL;
2783         while (head) {
2784                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2785                 next = head->next;
2786                 head->next = NULL;
2787                 head = next;
2788
2789                 func(rq);
2790         }
2791         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2792 }
2793
2794 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2795 {
2796         if (unlikely(rq->balance_callback))
2797                 __balance_callback(rq);
2798 }
2799
2800 #else
2801
2802 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2803 {
2804 }
2805
2806 #endif
2807
2808 /**
2809  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2810  * @prev: the thread we just switched away from.
2811  */
2812 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2813         __releases(rq->lock)
2814 {
2815         struct rq *rq;
2816
2817         /*
2818          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2819          * finish_task_switch() for details.
2820          *
2821          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2822          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2823          * PREEMPT_COUNT kernels).
2824          */
2825
2826         rq = finish_task_switch(prev);
2827         balance_callback(rq);
2828         preempt_enable();
2829
2830         if (current->set_child_tid)
2831                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2832 }
2833
2834 /*
2835  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2836  */
2837 static __always_inline struct rq *
2838 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2839                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2840 {
2841         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2842
2843         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2844
2845         mm = next->mm;
2846         oldmm = prev->active_mm;
2847         /*
2848          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2849          * combine the page table reload and the switch backend into
2850          * one hypercall.
2851          */
2852         arch_start_context_switch(prev);
2853
2854         if (!mm) {
2855                 next->active_mm = oldmm;
2856                 mmgrab(oldmm);
2857                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2858         } else
2859                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2860
2861         if (!prev->mm) {
2862                 prev->active_mm = NULL;
2863                 rq->prev_mm = oldmm;
2864         }
2865
2866         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2867
2868         /*
2869          * Since the runqueue lock will be released by the next
2870          * task (which is an invalid locking op but in the case
2871          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2872          * do an early lockdep release here:
2873          */
2874         rq_unpin_lock(rq, rf);
2875         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2876
2877         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2878         switch_to(prev, next, prev);
2879         barrier();
2880
2881         return finish_task_switch(prev);
2882 }
2883
2884 /*
2885  * nr_running and nr_context_switches:
2886  *
2887  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2888  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2889  */
2890 unsigned long nr_running(void)
2891 {
2892         unsigned long i, sum = 0;
2893
2894         for_each_online_cpu(i)
2895                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2896
2897         return sum;
2898 }
2899
2900 /*
2901  * Check if only the current task is running on the CPU.
2902  *
2903  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2904  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2905  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2906  *
2907  * - from a non-preemptable section (of course)
2908  *
2909  * - from a thread that is bound to a single CPU
2910  *
2911  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2912  */
2913 bool single_task_running(void)
2914 {
2915         return raw_rq()->nr_running == 1;
2916 }
2917 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2918
2919 unsigned long long nr_context_switches(void)
2920 {
2921         int i;
2922         unsigned long long sum = 0;
2923
2924         for_each_possible_cpu(i)
2925                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2926
2927         return sum;
2928 }
2929
2930 /*
2931  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2932  *
2933  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2934  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2935  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2936  *
2937  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2938  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2939  * running and we'd not be idle.
2940  *
2941  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2942  * is broken.
2943  *
2944  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2945  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2946  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2947  * utilising both CPUs.
2948  *
2949  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2950  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2951  *
2952  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
2953  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
2954  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
2955  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
2956  *
2957  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
2958  */
2959
2960 unsigned long nr_iowait(void)
2961 {
2962         unsigned long i, sum = 0;
2963
2964         for_each_possible_cpu(i)
2965                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2966
2967         return sum;
2968 }
2969
2970 /*
2971  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
2972  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
2973  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
2974  * runnable.
2975  */
2976
2977 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2978 {
2979         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2980         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2981 }
2982
2983 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2984 {
2985         struct rq *rq = this_rq();
2986         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2987         *load = rq->load.weight;
2988 }
2989
2990 #ifdef CONFIG_SMP
2991
2992 /*
2993  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2994  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2995  */
2996 void sched_exec(void)
2997 {
2998         struct task_struct *p = current;
2999         unsigned long flags;
3000         int dest_cpu;
3001
3002         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3003         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
3004         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3005                 goto unlock;
3006
3007         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3008                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3009
3010                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3011                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3012                 return;
3013         }
3014 unlock:
3015         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3016 }
3017
3018 #endif
3019
3020 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3021 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
3022
3023 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3024 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
3025
3026 /*
3027  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
3028  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
3029  * we observe a high rate of cache misses in practice.
3030  * Prefetching this data results in improved performance.
3031  */
3032 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
3033 {
3034 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3035         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
3036 #else
3037         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
3038 #endif
3039         prefetch(curr);
3040         prefetch(&curr->exec_start);
3041 }
3042
3043 /*
3044  * Return accounted runtime for the task.
3045  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3046  * pending runtime that have not been accounted yet.
3047  */
3048 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3049 {
3050         struct rq_flags rf;
3051         struct rq *rq;
3052         u64 ns;
3053
3054 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3055         /*
3056          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
3057          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3058          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3059          *
3060          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
3061          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
3062          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3063          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3064          * been accounted, so we're correct here as well.
3065          */
3066         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3067                 return p->se.sum_exec_runtime;
3068 #endif
3069
3070         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3071         /*
3072          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3073          * project cycles that may never be accounted to this
3074          * thread, breaking clock_gettime().
3075          */
3076         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3077                 prefetch_curr_exec_start(p);
3078                 update_rq_clock(rq);
3079                 p->sched_class->update_curr(rq);
3080         }
3081         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3082         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3083
3084         return ns;
3085 }
3086
3087 /*
3088  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3089  * We call it with interrupts disabled.
3090  */
3091 void scheduler_tick(void)
3092 {
3093         int cpu = smp_processor_id();
3094         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3095         struct task_struct *curr = rq->curr;
3096
3097         sched_clock_tick();
3098
3099         raw_spin_lock(&rq->lock);
3100         update_rq_clock(rq);
3101         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3102         cpu_load_update_active(rq);
3103         calc_global_load_tick(rq);
3104         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3105
3106         perf_event_task_tick();
3107
3108 #ifdef CONFIG_SMP
3109         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3110         trigger_load_balance(rq);
3111 #endif
3112         rq_last_tick_reset(rq);
3113 }
3114
3115 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3116 /**
3117  * scheduler_tick_max_deferment
3118  *
3119  * Keep at least one tick per second when a single
3120  * active task is running because the scheduler doesn't
3121  * yet completely support full dynticks environment.
3122  *
3123  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3124  * balancing, etc... continue to move forward, even
3125  * with a very low granularity.
3126  *
3127  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3128  */
3129 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3130 {
3131         struct rq *rq = this_rq();
3132         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3133
3134         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3135
3136         if (time_before_eq(next, now))
3137                 return 0;
3138
3139         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3140 }
3141 #endif
3142
3143 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3144                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3145 /*
3146  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3147  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3148  */
3149 static inline void preempt_latency_start(int val)
3150 {
3151         if (preempt_count() == val) {
3152                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3153 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3154                 current->preempt_disable_ip = ip;
3155 #endif
3156                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3157         }
3158 }
3159
3160 void preempt_count_add(int val)
3161 {
3162 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3163         /*
3164          * Underflow?
3165          */
3166         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3167                 return;
3168 #endif
3169         __preempt_count_add(val);
3170 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3171         /*
3172          * Spinlock count overflowing soon?
3173          */
3174         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3175                                 PREEMPT_MASK - 10);
3176 #endif
3177         preempt_latency_start(val);
3178 }
3179 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3180 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3181
3182 /*
3183  * If the value passed in equals to the current preempt count
3184  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3185  */
3186 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3187 {
3188         if (preempt_count() == val)
3189                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3190 }
3191
3192 void preempt_count_sub(int val)
3193 {
3194 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3195         /*
3196          * Underflow?
3197          */
3198         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3199                 return;
3200         /*
3201          * Is the spinlock portion underflowing?
3202          */
3203         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3204                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3205                 return;
3206 #endif
3207
3208         preempt_latency_stop(val);
3209         __preempt_count_sub(val);
3210 }
3211 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3212 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3213
3214 #else
3215 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3216 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3217 #endif
3218
3219 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
3220 {
3221 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3222         return p->preempt_disable_ip;
3223 #else
3224         return 0;
3225 #endif
3226 }
3227
3228 /*
3229  * Print scheduling while atomic bug:
3230  */
3231 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3232 {
3233         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3234         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3235
3236         if (oops_in_progress)
3237                 return;
3238
3239         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3240                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3241
3242         debug_show_held_locks(prev);
3243         print_modules();
3244         if (irqs_disabled())
3245                 print_irqtrace_events(prev);
3246         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3247             && in_atomic_preempt_off()) {
3248                 pr_err("Preemption disabled at:");
3249                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3250                 pr_cont("\n");
3251         }
3252         if (panic_on_warn)
3253                 panic("scheduling while atomic\n");
3254
3255         dump_stack();
3256         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3257 }
3258
3259 /*
3260  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3261  */
3262 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3263 {
3264 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3265         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3266                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3267 #endif
3268
3269         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3270                 __schedule_bug(prev);
3271                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3272         }
3273         rcu_sleep_check();
3274
3275         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3276
3277         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3278 }
3279
3280 /*
3281  * Pick up the highest-prio task:
3282  */
3283 static inline struct task_struct *
3284 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3285 {
3286         const struct sched_class *class;
3287         struct task_struct *p;
3288
3289         /*
3290          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
3291          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
3292          * higher scheduling class, because otherwise those loose the
3293          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
3294          */
3295         if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class ||
3296                     prev->sched_class == &fair_sched_class) &&
3297                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3298
3299                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3300                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3301                         goto again;
3302
3303                 /* Assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3304                 if (unlikely(!p))
3305                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3306
3307                 return p;
3308         }
3309
3310 again:
3311         for_each_class(class) {
3312                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3313                 if (p) {
3314                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3315                                 goto again;
3316                         return p;
3317                 }
3318         }
3319
3320         /* The idle class should always have a runnable task: */
3321         BUG();
3322 }
3323
3324 /*
3325  * __schedule() is the main scheduler function.
3326  *
3327  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3328  *
3329  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3330  *
3331  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3332  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3333  *
3334  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3335  *      interrupt handler scheduler_tick().
3336  *
3337  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3338  *      task to the run-queue and that's it.
3339  *
3340  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3341  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3342  *      called on the nearest possible occasion:
3343  *
3344  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3345  *
3346  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3347  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3348  *           spin_unlock()!)
3349  *
3350  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3351  *           preemptible context
3352  *
3353  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3354  *         then at the next:
3355  *
3356  *          - cond_resched() call
3357  *          - explicit schedule() call
3358  *          - return from syscall or exception to user-space
3359  *          - return from interrupt-handler to user-space
3360  *
3361  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3362  */
3363 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3364 {
3365         struct task_struct *prev, *next;
3366         unsigned long *switch_count;
3367         struct rq_flags rf;
3368         struct rq *rq;
3369         int cpu;
3370
3371         cpu = smp_processor_id();
3372         rq = cpu_rq(cpu);
3373         prev = rq->curr;
3374
3375         schedule_debug(prev);
3376
3377         if (sched_feat(HRTICK))
3378                 hrtick_clear(rq);
3379
3380         local_irq_disable();
3381         rcu_note_context_switch();
3382
3383         /*
3384          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3385          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3386          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3387          */
3388         smp_mb__before_spinlock();
3389         raw_spin_lock(&rq->lock);
3390         rq_pin_lock(rq, &rf);
3391
3392         /* Promote REQ to ACT */
3393         rq->clock_update_flags <<= 1;
3394
3395         switch_count = &prev->nivcsw;
3396         if (!preempt && prev->state) {
3397                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3398                         prev->state = TASK_RUNNING;
3399                 } else {
3400                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3401                         prev->on_rq = 0;
3402
3403                         if (prev->in_iowait) {
3404                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3405                                 delayacct_blkio_start();
3406                         }
3407
3408                         /*
3409                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3410                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3411                          * concurrency.
3412                          */
3413                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3414                                 struct task_struct *to_wakeup;
3415
3416                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3417                                 if (to_wakeup)
3418                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3419                         }
3420                 }
3421                 switch_count = &prev->nvcsw;
3422         }
3423
3424         if (task_on_rq_queued(prev))
3425                 update_rq_clock(rq);
3426
3427         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3428         clear_tsk_need_resched(prev);
3429         clear_preempt_need_resched();
3430
3431         if (likely(prev != next)) {
3432                 rq->nr_switches++;
3433                 rq->curr = next;
3434                 ++*switch_count;
3435
3436                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3437
3438                 /* Also unlocks the rq: */
3439                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
3440         } else {
3441                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3442                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
3443                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3444         }
3445
3446         balance_callback(rq);
3447 }
3448
3449 void __noreturn do_task_dead(void)
3450 {
3451         /*
3452          * The setting of TASK_RUNNING by try_to_wake_up() may be delayed
3453          * when the following two conditions become true.
3454          *   - There is race condition of mmap_sem (It is acquired by
3455          *     exit_mm()), and
3456          *   - SMI occurs before setting TASK_RUNINNG.
3457          *     (or hypervisor of virtual machine switches to other guest)
3458          *  As a result, we may become TASK_RUNNING after becoming TASK_DEAD
3459          *
3460          * To avoid it, we have to wait for releasing tsk->pi_lock which
3461          * is held by try_to_wake_up()
3462          */
3463         smp_mb();
3464         raw_spin_unlock_wait(&current->pi_lock);
3465
3466         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
3467         __set_current_state(TASK_DEAD);
3468
3469         /* Tell freezer to ignore us: */
3470         current->flags |= PF_NOFREEZE;
3471
3472         __schedule(false);
3473         BUG();
3474
3475         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
3476         for (;;)
3477                 cpu_relax();
3478 }
3479
3480 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3481 {
3482         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3483                 return;
3484         /*
3485          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3486          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3487          */
3488         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3489                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3490 }
3491
3492 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3493 {
3494         struct task_struct *tsk = current;
3495
3496         sched_submit_work(tsk);
3497         do {
3498                 preempt_disable();
3499                 __schedule(false);
3500                 sched_preempt_enable_no_resched();
3501         } while (need_resched());
3502 }
3503 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3504
3505 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3506 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3507 {
3508         /*
3509          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3510          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3511          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3512          * we find a better solution.
3513          *
3514          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3515          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3516          * too frequently to make sense yet.
3517          */
3518         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3519         schedule();
3520         exception_exit(prev_state);
3521 }
3522 #endif
3523
3524 /**
3525  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3526  *
3527  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3528  */
3529 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3530 {
3531         sched_preempt_enable_no_resched();
3532         schedule();
3533         preempt_disable();
3534 }
3535
3536 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3537 {
3538         do {
3539                 /*
3540                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3541                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3542                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3543                  * by the function tracer will call this function again and
3544                  * cause infinite recursion.
3545                  *
3546                  * Preemption must be disabled here before the function
3547                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3548                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3549                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3550                  * which can also be traced by the function tracer.
3551                  */
3552                 preempt_disable_notrace();
3553                 preempt_latency_start(1);
3554                 __schedule(true);
3555                 preempt_latency_stop(1);
3556                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3557
3558                 /*
3559                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3560                  * between schedule and now.
3561                  */
3562         } while (need_resched());
3563 }
3564
3565 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3566 /*
3567  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3568  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3569  * occur there and call schedule directly.
3570  */
3571 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3572 {
3573         /*
3574          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3575          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3576          */
3577         if (likely(!preemptible()))
3578                 return;
3579
3580         preempt_schedule_common();
3581 }
3582 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3583 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3584
3585 /**
3586  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3587  *
3588  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3589  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3590  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3591  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3592  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3593  * to be called when the system is still in usermode.
3594  *
3595  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3596  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3597  * calling the scheduler.
3598  */
3599 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3600 {
3601         enum ctx_state prev_ctx;
3602
3603         if (likely(!preemptible()))
3604                 return;
3605
3606         do {
3607                 /*
3608                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3609                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3610                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3611                  * by the function tracer will call this function again and
3612                  * cause infinite recursion.
3613                  *
3614                  * Preemption must be disabled here before the function
3615                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3616                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3617                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3618                  * which can also be traced by the function tracer.
3619                  */
3620                 preempt_disable_notrace();
3621                 preempt_latency_start(1);
3622                 /*
3623                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3624                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3625                  * an infinite recursion.
3626                  */
3627                 prev_ctx = exception_enter();
3628                 __schedule(true);
3629                 exception_exit(prev_ctx);
3630
3631                 preempt_latency_stop(1);
3632                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3633         } while (need_resched());
3634 }
3635 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3636
3637 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3638
3639 /*
3640  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3641  * off of irq context.
3642  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3643  * protect us against recursive calling from irq.
3644  */
3645 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3646 {
3647         enum ctx_state prev_state;
3648
3649         /* Catch callers which need to be fixed */
3650         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3651
3652         prev_state = exception_enter();
3653
3654         do {
3655                 preempt_disable();
3656                 local_irq_enable();
3657                 __schedule(true);
3658                 local_irq_disable();
3659                 sched_preempt_enable_no_resched();
3660         } while (need_resched());
3661
3662         exception_exit(prev_state);
3663 }
3664
3665 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3666                           void *key)
3667 {
3668         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3669 }
3670 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3671
3672 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3673
3674 /*
3675  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3676  * @p: task
3677  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3678  *
3679  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3680  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3681  *
3682  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3683  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3684  */
3685 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3686 {
3687         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3688         const struct sched_class *prev_class;
3689         struct rq_flags rf;
3690         struct rq *rq;
3691
3692         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3693
3694         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3695         update_rq_clock(rq);
3696
3697         /*
3698          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3699          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3700          *
3701          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3702          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3703          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3704          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3705          * with interrupts disabled and will complete the lock
3706          * protected section without being interrupted. So there is no
3707          * real need to boost.
3708          */
3709         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3710                 WARN_ON(p != rq->curr);
3711                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3712                 goto out_unlock;
3713         }
3714
3715         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3716         oldprio = p->prio;
3717
3718         if (oldprio == prio)
3719                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3720
3721         prev_class = p->sched_class;
3722         queued = task_on_rq_queued(p);
3723         running = task_current(rq, p);
3724         if (queued)
3725                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3726         if (running)
3727                 put_prev_task(rq, p);
3728
3729         /*
3730          * Boosting condition are:
3731          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3732          *      --> -dl task blocks on mutex A
3733          *
3734          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3735          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3736          *          running task
3737          */
3738         if (dl_prio(prio)) {
3739                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3740                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3741                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3742                         p->dl.dl_boosted = 1;
3743                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3744                 } else
3745                         p->dl.dl_boosted = 0;
3746                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3747         } else if (rt_prio(prio)) {
3748                 if (dl_prio(oldprio))
3749                         p->dl.dl_boosted = 0;
3750                 if (oldprio < prio)
3751                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3752                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3753         } else {
3754                 if (dl_prio(oldprio))
3755                         p->dl.dl_boosted = 0;
3756                 if (rt_prio(oldprio))
3757                         p->rt.timeout = 0;
3758                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3759         }
3760
3761         p->prio = prio;
3762
3763         if (queued)
3764                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3765         if (running)
3766                 set_curr_task(rq, p);
3767
3768         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3769 out_unlock:
3770         /* Avoid rq from going away on us: */
3771         preempt_disable();
3772         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3773
3774         balance_callback(rq);
3775         preempt_enable();
3776 }
3777 #endif
3778
3779 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3780 {
3781         bool queued, running;
3782         int old_prio, delta;
3783         struct rq_flags rf;
3784         struct rq *rq;
3785
3786         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3787                 return;
3788         /*
3789          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3790          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3791          */
3792         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3793         update_rq_clock(rq);
3794
3795         /*
3796          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3797          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3798          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3799          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3800          */
3801         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3802                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3803                 goto out_unlock;
3804         }
3805         queued = task_on_rq_queued(p);
3806         running = task_current(rq, p);
3807         if (queued)
3808                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3809         if (running)
3810                 put_prev_task(rq, p);
3811
3812         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3813         set_load_weight(p);
3814         old_prio = p->prio;
3815         p->prio = effective_prio(p);
3816         delta = p->prio - old_prio;
3817
3818         if (queued) {
3819                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3820                 /*
3821                  * If the task increased its priority or is running and
3822                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3823                  */
3824                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3825                         resched_curr(rq);
3826         }
3827         if (running)
3828                 set_curr_task(rq, p);
3829 out_unlock:
3830         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3831 }
3832 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3833
3834 /*
3835  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3836  * @p: task
3837  * @nice: nice value
3838  */
3839 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3840 {
3841         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
3842         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3843
3844         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3845                 capable(CAP_SYS_NICE));
3846 }
3847
3848 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3849
3850 /*
3851  * sys_nice - change the priority of the current process.
3852  * @increment: priority increment
3853  *
3854  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3855  * does similar things.
3856  */
3857 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3858 {
3859         long nice, retval;
3860
3861         /*
3862          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3863          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3864          * and we have a single winner.
3865          */
3866         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3867         nice = task_nice(current) + increment;
3868
3869         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3870         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3871                 return -EPERM;
3872
3873         retval = security_task_setnice(current, nice);
3874         if (retval)
3875                 return retval;
3876
3877         set_user_nice(current, nice);
3878         return 0;
3879 }
3880
3881 #endif
3882
3883 /**
3884  * task_prio - return the priority value of a given task.
3885  * @p: the task in question.
3886  *
3887  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3888  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3889  * around 0, value goes from -16 to +15.
3890  */
3891 int task_prio(const struct task_struct *p)
3892 {
3893         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3894 }
3895
3896 /**
3897  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
3898  * @cpu: the processor in question.
3899  *
3900  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3901  */
3902 int idle_cpu(int cpu)
3903 {
3904         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3905
3906         if (rq->curr != rq->idle)
3907                 return 0;
3908
3909         if (rq->nr_running)
3910                 return 0;
3911
3912 #ifdef CONFIG_SMP
3913         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3914                 return 0;
3915 #endif
3916
3917         return 1;
3918 }
3919
3920 /**
3921  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
3922  * @cpu: the processor in question.
3923  *
3924  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
3925  */
3926 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3927 {
3928         return cpu_rq(cpu)->idle;
3929 }
3930
3931 /**
3932  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3933  * @pid: the pid in question.
3934  *
3935  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3936  */
3937 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3938 {
3939         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3940 }
3941
3942 /*
3943  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3944  * SCHED_DEADLINE task.
3945  *
3946  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3947  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3948  * for the first time with its new policy.
3949  */
3950 static void
3951 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3952 {
3953         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3954
3955         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3956         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3957         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3958         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3959         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3960
3961         /*
3962          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3963          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3964          *
3965          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3966          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3967          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3968          * amount.
3969          *
3970          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3971          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3972          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3973          * before the current scheduling deadline.
3974          *
3975          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3976          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3977          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3978          * consume more than promised.
3979          */
3980 }
3981
3982 /*
3983  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3984  * it calls know not to change it.
3985  */
3986 #define SETPARAM_POLICY -1
3987
3988 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3989                 const struct sched_attr *attr)
3990 {
3991         int policy = attr->sched_policy;
3992
3993         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3994                 policy = p->policy;
3995
3996         p->policy = policy;
3997
3998         if (dl_policy(policy))
3999                 __setparam_dl(p, attr);
4000         else if (fair_policy(policy))
4001                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4002
4003         /*
4004          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4005          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4006          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4007          */
4008         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4009         p->normal_prio = normal_prio(p);
4010         set_load_weight(p);
4011 }
4012
4013 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4014 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4015                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4016 {
4017         __setscheduler_params(p, attr);
4018
4019         /*
4020          * Keep a potential priority boosting if called from
4021          * sched_setscheduler().
4022          */
4023         if (keep_boost)
4024                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
4025         else
4026                 p->prio = normal_prio(p);
4027
4028         if (dl_prio(p->prio))
4029                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4030         else if (rt_prio(p->prio))
4031                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4032         else
4033                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4034 }
4035
4036 static void
4037 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
4038 {
4039         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
4040
4041         attr->sched_priority = p->rt_priority;
4042         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
4043         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
4044         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
4045         attr->sched_flags = dl_se->flags;
4046 }
4047
4048 /*
4049  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
4050  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
4051  * than the runtime, as well as the period of being zero or
4052  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
4053  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
4054  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
4055  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
4056  * sched_period, as the latter can be zero).
4057  */
4058 static bool
4059 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
4060 {
4061         /* deadline != 0 */
4062         if (attr->sched_deadline == 0)
4063                 return false;
4064
4065         /*
4066          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
4067          * that big.
4068          */
4069         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
4070                 return false;
4071
4072         /*
4073          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
4074          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
4075          */
4076         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
4077             attr->sched_period & (1ULL << 63))
4078                 return false;
4079
4080         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
4081         if ((attr->sched_period != 0 &&
4082              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
4083             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
4084                 return false;
4085
4086         return true;
4087 }
4088
4089 /*
4090  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
4091  */
4092 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4093 {
4094         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4095         bool match;
4096
4097         rcu_read_lock();
4098         pcred = __task_cred(p);
4099         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4100                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4101         rcu_read_unlock();
4102         return match;
4103 }
4104
4105 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4106 {
4107         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
4108
4109         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
4110                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
4111                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
4112                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
4113                 return true;
4114
4115         return false;
4116 }
4117
4118 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4119                                 const struct sched_attr *attr,
4120                                 bool user, bool pi)
4121 {
4122         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4123                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4124         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4125         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4126         const struct sched_class *prev_class;
4127         struct rq_flags rf;
4128         int reset_on_fork;
4129         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
4130         struct rq *rq;
4131
4132         /* May grab non-irq protected spin_locks: */
4133         BUG_ON(in_interrupt());
4134 recheck:
4135         /* Double check policy once rq lock held: */
4136         if (policy < 0) {
4137                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4138                 policy = oldpolicy = p->policy;
4139         } else {
4140                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4141
4142                 if (!valid_policy(policy))
4143                         return -EINVAL;
4144         }
4145
4146         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4147                 return -EINVAL;
4148
4149         /*
4150          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4151          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4152          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4153          */
4154         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4155             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4156                 return -EINVAL;
4157         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4158             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4159                 return -EINVAL;
4160
4161         /*
4162          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4163          */
4164         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4165                 if (fair_policy(policy)) {
4166                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4167                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4168                                 return -EPERM;
4169                 }
4170
4171                 if (rt_policy(policy)) {
4172                         unsigned long rlim_rtprio =
4173                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4174
4175                         /* Can't set/change the rt policy: */
4176                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4177                                 return -EPERM;
4178
4179                         /* Can't increase priority: */
4180                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4181                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4182                                 return -EPERM;
4183                 }
4184
4185                  /*
4186                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4187                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4188                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4189                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4190                   */
4191                 if (dl_policy(policy))
4192                         return -EPERM;
4193
4194                 /*
4195                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4196                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4197                  */
4198                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4199                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4200                                 return -EPERM;
4201                 }
4202
4203                 /* Can't change other user's priorities: */
4204                 if (!check_same_owner(p))
4205                         return -EPERM;
4206
4207                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
4208                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4209                         return -EPERM;
4210         }
4211
4212         if (user) {
4213                 retval = security_task_setscheduler(p);
4214                 if (retval)
4215                         return retval;
4216         }
4217
4218         /*
4219          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4220          * changing the priority of the task:
4221          *
4222          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4223          * runqueue lock must be held.
4224          */
4225         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4226         update_rq_clock(rq);
4227
4228         /*
4229          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
4230          */
4231         if (p == rq->stop) {
4232                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4233                 return -EINVAL;
4234         }
4235
4236         /*
4237          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4238          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4239          */
4240         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4241                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4242                         goto change;
4243                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4244                         goto change;
4245                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4246                         goto change;
4247
4248                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4249                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4250                 return 0;
4251         }
4252 change:
4253
4254         if (user) {
4255 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4256                 /*
4257                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4258                  * assigned.
4259                  */
4260                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4261                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4262                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4263                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4264                         return -EPERM;
4265                 }
4266 #endif
4267 #ifdef CONFIG_SMP
4268                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4269                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4270
4271                         /*
4272                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4273                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4274                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4275                          */
4276                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4277                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4278                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4279                                 return -EPERM;
4280                         }
4281                 }
4282 #endif
4283         }
4284
4285         /* Re-check policy now with rq lock held: */
4286         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4287                 policy = oldpolicy = -1;
4288                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4289                 goto recheck;
4290         }
4291
4292         /*
4293          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4294          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4295          * is available.
4296          */
4297         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4298                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4299                 return -EBUSY;
4300         }
4301
4302         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4303         oldprio = p->prio;
4304
4305         if (pi) {
4306                 /*
4307                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4308                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4309                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4310                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4311                  * itself.
4312                  */
4313                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4314                 if (new_effective_prio == oldprio)
4315                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4316         }
4317
4318         queued = task_on_rq_queued(p);
4319         running = task_current(rq, p);
4320         if (queued)
4321                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4322         if (running)
4323                 put_prev_task(rq, p);
4324
4325         prev_class = p->sched_class;
4326         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4327
4328         if (queued) {
4329                 /*
4330                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4331                  * increased (user space view).
4332                  */
4333                 if (oldprio < p->prio)
4334                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4335
4336                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4337         }
4338         if (running)
4339                 set_curr_task(rq, p);
4340
4341         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4342
4343         /* Avoid rq from going away on us: */
4344         preempt_disable();
4345         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4346
4347         if (pi)
4348                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4349
4350         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
4351         balance_callback(rq);
4352         preempt_enable();
4353
4354         return 0;
4355 }
4356
4357 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4358                                const struct sched_param *param, bool check)
4359 {
4360         struct sched_attr attr = {
4361                 .sched_policy   = policy,
4362                 .sched_priority = param->sched_priority,
4363                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4364         };
4365
4366         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4367         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4368                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4369                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4370                 attr.sched_policy = policy;
4371         }
4372
4373         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4374 }
4375 /**
4376  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4377  * @p: the task in question.
4378  * @policy: new policy.
4379  * @param: structure containing the new RT priority.
4380  *
4381  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4382  *
4383  * NOTE that the task may be already dead.
4384  */
4385 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4386                        const struct sched_param *param)
4387 {
4388         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4389 }
4390 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4391
4392 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4393 {
4394         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4395 }
4396 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4397
4398 /**
4399  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4400  * @p: the task in question.
4401  * @policy: new policy.
4402  * @param: structure containing the new RT priority.
4403  *
4404  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4405  * current context has permission.  For example, this is needed in
4406  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4407  * but our caller might not have that capability.
4408  *
4409  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4410  */
4411 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4412                                const struct sched_param *param)
4413 {
4414         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4415 }
4416 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4417
4418 static int
4419 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4420 {
4421         struct sched_param lparam;
4422         struct task_struct *p;
4423         int retval;
4424
4425         if (!param || pid < 0)
4426                 return -EINVAL;
4427         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4428                 return -EFAULT;
4429
4430         rcu_read_lock();
4431         retval = -ESRCH;
4432         p = find_process_by_pid(pid);
4433         if (p != NULL)
4434                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4435         rcu_read_unlock();
4436
4437         return retval;
4438 }
4439
4440 /*
4441  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4442  */
4443 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
4444 {
4445         u32 size;
4446         int ret;
4447
4448         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4449                 return -EFAULT;
4450
4451         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
4452         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4453
4454         ret = get_user(size, &uattr->size);
4455         if (ret)
4456                 return ret;
4457
4458         /* Bail out on silly large: */
4459         if (size > PAGE_SIZE)
4460                 goto err_size;
4461
4462         /* ABI compatibility quirk: */
4463         if (!size)
4464                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4465
4466         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4467                 goto err_size;
4468
4469         /*
4470          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4471          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4472          * user-space does not rely on any kernel feature
4473          * extensions we dont know about yet.
4474          */
4475         if (size > sizeof(*attr)) {
4476                 unsigned char __user *addr;
4477                 unsigned char __user *end;
4478                 unsigned char val;
4479
4480                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4481                 end  = (void __user *)uattr + size;
4482
4483                 for (; addr < end; addr++) {
4484                         ret = get_user(val, addr);
4485                         if (ret)
4486                                 return ret;
4487                         if (val)
4488                                 goto err_size;
4489                 }
4490                 size = sizeof(*attr);
4491         }
4492
4493         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4494         if (ret)
4495                 return -EFAULT;
4496
4497         /*
4498          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4499          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4500          */
4501         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4502
4503         return 0;
4504
4505 err_size:
4506         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4507         return -E2BIG;
4508 }
4509
4510 /**
4511  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4512  * @pid: the pid in question.
4513  * @policy: new policy.
4514  * @param: structure containing the new RT priority.
4515  *
4516  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4517  */
4518 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
4519 {
4520         if (policy < 0)
4521                 return -EINVAL;
4522
4523         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4524 }
4525
4526 /**
4527  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4528  * @pid: the pid in question.
4529  * @param: structure containing the new RT priority.
4530  *
4531  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4532  */
4533 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4534 {
4535         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4536 }
4537
4538 /**
4539  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4540  * @pid: the pid in question.
4541  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4542  * @flags: for future extension.
4543  */
4544 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4545                                unsigned int, flags)
4546 {
4547         struct sched_attr attr;
4548         struct task_struct *p;
4549         int retval;
4550
4551         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4552                 return -EINVAL;
4553
4554         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4555         if (retval)
4556                 return retval;
4557
4558         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4559                 return -EINVAL;
4560
4561         rcu_read_lock();
4562         retval = -ESRCH;
4563         p = find_process_by_pid(pid);
4564         if (p != NULL)
4565                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4566         rcu_read_unlock();
4567
4568         return retval;
4569 }
4570
4571 /**
4572  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4573  * @pid: the pid in question.
4574  *
4575  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4576  * code.
4577  */
4578 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4579 {
4580         struct task_struct *p;
4581         int retval;
4582
4583         if (pid < 0)
4584                 return -EINVAL;
4585
4586         retval = -ESRCH;
4587         rcu_read_lock();
4588         p = find_process_by_pid(pid);
4589         if (p) {
4590                 retval = security_task_getscheduler(p);
4591                 if (!retval)
4592                         retval = p->policy
4593                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4594         }
4595         rcu_read_unlock();
4596         return retval;
4597 }
4598
4599 /**
4600  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4601  * @pid: the pid in question.
4602  * @param: structure containing the RT priority.
4603  *
4604  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4605  * code.
4606  */
4607 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4608 {
4609         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4610         struct task_struct *p;
4611         int retval;
4612
4613         if (!param || pid < 0)
4614                 return -EINVAL;
4615
4616         rcu_read_lock();
4617         p = find_process_by_pid(pid);
4618         retval = -ESRCH;
4619         if (!p)
4620                 goto out_unlock;
4621
4622         retval = security_task_getscheduler(p);
4623         if (retval)
4624                 goto out_unlock;
4625
4626         if (task_has_rt_policy(p))
4627                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4628         rcu_read_unlock();
4629
4630         /*
4631          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4632          */
4633         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4634
4635         return retval;
4636
4637 out_unlock:
4638         rcu_read_unlock();
4639         return retval;
4640 }
4641
4642 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4643                            struct sched_attr *attr,
4644                            unsigned int usize)
4645 {
4646         int ret;
4647
4648         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4649                 return -EFAULT;
4650
4651         /*
4652          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4653          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4654          * user-space does not get uncomplete information.
4655          */
4656         if (usize < sizeof(*attr)) {
4657                 unsigned char *addr;
4658                 unsigned char *end;
4659
4660                 addr = (void *)attr + usize;
4661                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4662
4663                 for (; addr < end; addr++) {
4664                         if (*addr)
4665                                 return -EFBIG;
4666                 }
4667
4668                 attr->size = usize;
4669         }
4670
4671         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4672         if (ret)
4673                 return -EFAULT;
4674
4675         return 0;
4676 }
4677
4678 /**
4679  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4680  * @pid: the pid in question.
4681  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4682  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4683  * @flags: for future extension.
4684  */
4685 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4686                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4687 {
4688         struct sched_attr attr = {
4689                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4690         };
4691         struct task_struct *p;
4692         int retval;
4693
4694         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4695             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4696                 return -EINVAL;
4697
4698         rcu_read_lock();
4699         p = find_process_by_pid(pid);
4700         retval = -ESRCH;
4701         if (!p)
4702                 goto out_unlock;
4703
4704         retval = security_task_getscheduler(p);
4705         if (retval)
4706                 goto out_unlock;
4707
4708         attr.sched_policy = p->policy;
4709         if (p->sched_reset_on_fork)
4710                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4711         if (task_has_dl_policy(p))
4712                 __getparam_dl(p, &attr);
4713         else if (task_has_rt_policy(p))
4714                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4715         else
4716                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4717
4718         rcu_read_unlock();
4719
4720         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4721         return retval;
4722
4723 out_unlock:
4724         rcu_read_unlock();
4725         return retval;
4726 }
4727
4728 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4729 {
4730         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4731         struct task_struct *p;
4732         int retval;
4733
4734         rcu_read_lock();
4735
4736         p = find_process_by_pid(pid);
4737         if (!p) {
4738                 rcu_read_unlock();
4739                 return -ESRCH;
4740         }
4741
4742         /* Prevent p going away */
4743         get_task_struct(p);
4744         rcu_read_unlock();
4745
4746         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4747                 retval = -EINVAL;
4748                 goto out_put_task;
4749         }
4750         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4751                 retval = -ENOMEM;
4752                 goto out_put_task;
4753         }
4754         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4755                 retval = -ENOMEM;
4756                 goto out_free_cpus_allowed;
4757         }
4758         retval = -EPERM;
4759         if (!check_same_owner(p)) {
4760                 rcu_read_lock();
4761                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4762                         rcu_read_unlock();
4763                         goto out_free_new_mask;
4764                 }
4765                 rcu_read_unlock();
4766         }
4767
4768         retval = security_task_setscheduler(p);
4769         if (retval)
4770                 goto out_free_new_mask;
4771
4772
4773         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4774         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4775
4776         /*
4777          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4778          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4779          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4780          * root_domain.
4781          */
4782 #ifdef CONFIG_SMP
4783         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4784                 rcu_read_lock();
4785                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4786                         retval = -EBUSY;
4787                         rcu_read_unlock();
4788                         goto out_free_new_mask;
4789                 }
4790                 rcu_read_unlock();
4791         }
4792 #endif
4793 again:
4794         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4795
4796         if (!retval) {
4797                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4798                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4799                         /*
4800                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4801                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4802                          * cpuset's cpus_allowed
4803                          */
4804                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4805                         goto again;
4806                 }
4807         }
4808 out_free_new_mask:
4809         free_cpumask_var(new_mask);
4810 out_free_cpus_allowed:
4811         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4812 out_put_task:
4813         put_task_struct(p);
4814         return retval;
4815 }
4816
4817 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4818                              struct cpumask *new_mask)
4819 {
4820         if (len < cpumask_size())
4821                 cpumask_clear(new_mask);
4822         else if (len > cpumask_size())
4823                 len = cpumask_size();
4824
4825         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4826 }
4827
4828 /**
4829  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
4830  * @pid: pid of the process
4831  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4832  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
4833  *
4834  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4835  */
4836 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4837                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4838 {
4839         cpumask_var_t new_mask;
4840         int retval;
4841
4842         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4843                 return -ENOMEM;
4844
4845         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4846         if (retval == 0)
4847                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4848         free_cpumask_var(new_mask);
4849         return retval;
4850 }
4851
4852 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4853 {
4854         struct task_struct *p;
4855         unsigned long flags;
4856         int retval;
4857
4858         rcu_read_lock();
4859
4860         retval = -ESRCH;
4861         p = find_process_by_pid(pid);
4862         if (!p)
4863                 goto out_unlock;
4864
4865         retval = security_task_getscheduler(p);
4866         if (retval)
4867                 goto out_unlock;
4868
4869         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4870         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4871         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4872
4873 out_unlock:
4874         rcu_read_unlock();
4875
4876         return retval;
4877 }
4878
4879 /**
4880  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
4881  * @pid: pid of the process
4882  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4883  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
4884  *
4885  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4886  * error code otherwise.
4887  */
4888 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4889                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4890 {
4891         int ret;
4892         cpumask_var_t mask;
4893
4894         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4895                 return -EINVAL;
4896         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4897                 return -EINVAL;
4898
4899         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4900                 return -ENOMEM;
4901
4902         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4903         if (ret == 0) {
4904                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4905
4906                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4907                         ret = -EFAULT;
4908                 else
4909                         ret = retlen;
4910         }
4911         free_cpumask_var(mask);
4912
4913         return ret;
4914 }
4915
4916 /**
4917  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4918  *
4919  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4920  * other threads running on this CPU then this function will return.
4921  *
4922  * Return: 0.
4923  */
4924 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4925 {
4926         struct rq *rq = this_rq_lock();
4927
4928         schedstat_inc(rq->yld_count);
4929         current->sched_class->yield_task(rq);
4930
4931         /*
4932          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4933          * no need to preempt or enable interrupts:
4934          */
4935         __release(rq->lock);
4936         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4937         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4938         sched_preempt_enable_no_resched();
4939
4940         schedule();
4941
4942         return 0;
4943 }
4944
4945 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4946 int __sched _cond_resched(void)
4947 {
4948         if (should_resched(0)) {
4949                 preempt_schedule_common();
4950                 return 1;
4951         }
4952         return 0;
4953 }
4954 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4955 #endif
4956
4957 /*
4958  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4959  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4960  *
4961  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4962  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4963  * spin_unlock(), once by hand).
4964  */
4965 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4966 {
4967         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4968         int ret = 0;
4969
4970         lockdep_assert_held(lock);
4971
4972         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4973                 spin_unlock(lock);
4974                 if (resched)
4975                         preempt_schedule_common();
4976                 else
4977                         cpu_relax();
4978                 ret = 1;
4979                 spin_lock(lock);
4980         }
4981         return ret;
4982 }
4983 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4984
4985 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4986 {
4987         BUG_ON(!in_softirq());
4988
4989         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4990                 local_bh_enable();
4991                 preempt_schedule_common();
4992                 local_bh_disable();
4993                 return 1;
4994         }
4995         return 0;
4996 }
4997 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4998
4999 /**
5000  * yield - yield the current processor to other threads.
5001  *
5002  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5003  *
5004  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5005  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5006  * it, its already broken.
5007  *
5008  * Typical broken usage is:
5009  *
5010  * while (!event)
5011  *      yield();
5012  *
5013  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5014  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5015  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5016  *
5017  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5018  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5019  * If you still want to use yield(), do not!
5020  */
5021 void __sched yield(void)
5022 {
5023         set_current_state(TASK_RUNNING);
5024         sys_sched_yield();
5025 }
5026 EXPORT_SYMBOL(yield);
5027
5028 /**
5029  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5030  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5031  * processor it's on.
5032  * @p: target task
5033  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5034  *
5035  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5036  * can't go away on us before we can do any checks.
5037  *
5038  * Return:
5039  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5040  *      false (0) if we failed to boost the target.
5041  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5042  */
5043 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5044 {
5045         struct task_struct *curr = current;
5046         struct rq *rq, *p_rq;
5047         unsigned long flags;
5048         int yielded = 0;
5049
5050         local_irq_save(flags);
5051         rq = this_rq();
5052
5053 again:
5054         p_rq = task_rq(p);
5055         /*
5056          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5057          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5058          */
5059         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5060                 yielded = -ESRCH;
5061                 goto out_irq;
5062         }
5063
5064         double_rq_lock(rq, p_rq);
5065         if (task_rq(p) != p_rq) {
5066                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5067                 goto again;
5068         }
5069
5070         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5071                 goto out_unlock;
5072
5073         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5074                 goto out_unlock;
5075
5076         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5077                 goto out_unlock;
5078
5079         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5080         if (yielded) {
5081                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5082                 /*
5083                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5084                  * fairness.
5085                  */
5086                 if (preempt && rq != p_rq)
5087                         resched_curr(p_rq);
5088         }
5089
5090 out_unlock:
5091         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5092 out_irq:
5093         local_irq_restore(flags);
5094
5095         if (yielded > 0)
5096                 schedule();
5097
5098         return yielded;
5099 }
5100 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5101
5102 int io_schedule_prepare(void)
5103 {
5104         int old_iowait = current->in_iowait;
5105
5106         current->in_iowait = 1;
5107         blk_schedule_flush_plug(current);
5108
5109         return old_iowait;
5110 }
5111
5112 void io_schedule_finish(int token)
5113 {
5114         current->in_iowait = token;
5115 }
5116
5117 /*
5118  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5119  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5120  */
5121 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5122 {
5123         int token;
5124         long ret;
5125
5126         token = io_schedule_prepare();
5127         ret = schedule_timeout(timeout);
5128         io_schedule_finish(token);
5129
5130         return ret;
5131 }
5132 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5133
5134 void io_schedule(void)
5135 {
5136         int token;
5137
5138         token = io_schedule_prepare();
5139         schedule();
5140         io_schedule_finish(token);
5141 }
5142 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5143
5144 /**
5145  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5146  * @policy: scheduling class.
5147  *
5148  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5149  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5150  * On failure, a negative error code is returned.
5151  */
5152 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5153 {
5154         int ret = -EINVAL;
5155
5156         switch (policy) {
5157         case SCHED_FIFO:
5158         case SCHED_RR:
5159                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5160                 break;
5161         case SCHED_DEADLINE:
5162         case SCHED_NORMAL:
5163         case SCHED_BATCH:
5164         case SCHED_IDLE:
5165                 ret = 0;
5166                 break;
5167         }
5168         return ret;
5169 }
5170
5171 /**
5172  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5173  * @policy: scheduling class.
5174  *
5175  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5176  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5177  * On failure, a negative error code is returned.
5178  */
5179 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5180 {
5181         int ret = -EINVAL;
5182
5183         switch (policy) {
5184         case SCHED_FIFO:
5185         case SCHED_RR:
5186                 ret = 1;
5187                 break;
5188         case SCHED_DEADLINE:
5189         case SCHED_NORMAL:
5190         case SCHED_BATCH:
5191         case SCHED_IDLE:
5192                 ret = 0;
5193         }
5194         return ret;
5195 }
5196
5197 /**
5198  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5199  * @pid: pid of the process.
5200  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5201  *
5202  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5203  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5204  *
5205  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5206  * an error code.
5207  */
5208 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5209                 struct timespec __user *, interval)
5210 {
5211         struct task_struct *p;
5212         unsigned int time_slice;
5213         struct rq_flags rf;
5214         struct timespec t;
5215         struct rq *rq;
5216         int retval;
5217
5218         if (pid < 0)
5219                 return -EINVAL;
5220
5221         retval = -ESRCH;
5222         rcu_read_lock();
5223         p = find_process_by_pid(pid);
5224         if (!p)
5225                 goto out_unlock;
5226
5227         retval = security_task_getscheduler(p);
5228         if (retval)
5229                 goto out_unlock;
5230
5231         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5232         time_slice = 0;
5233         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5234                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5235         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5236
5237         rcu_read_unlock();
5238         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5239         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5240         return retval;
5241
5242 out_unlock:
5243         rcu_read_unlock();
5244         return retval;
5245 }
5246
5247 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5248
5249 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5250 {
5251         unsigned long free = 0;
5252         int ppid;
5253         unsigned long state = p->state;
5254
5255         /* Make sure the string lines up properly with the number of task states: */
5256         BUILD_BUG_ON(sizeof(TASK_STATE_TO_CHAR_STR)-1 != ilog2(TASK_STATE_MAX)+1);
5257
5258         if (!try_get_task_stack(p))
5259                 return;
5260         if (state)
5261                 state = __ffs(state) + 1;
5262         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5263                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5264         if (state == TASK_RUNNING)
5265                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5266 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5267         free = stack_not_used(p);
5268 #endif
5269         ppid = 0;
5270         rcu_read_lock();
5271         if (pid_alive(p))
5272                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5273         rcu_read_unlock();
5274         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5275                 task_pid_nr(p), ppid,
5276                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5277
5278         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5279         show_stack(p, NULL);
5280         put_task_stack(p);
5281 }
5282
5283 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5284 {
5285         struct task_struct *g, *p;
5286
5287 #if BITS_PER_LONG == 32
5288         printk(KERN_INFO
5289                 "  task                PC stack   pid father\n");
5290 #else
5291         printk(KERN_INFO
5292                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5293 #endif
5294         rcu_read_lock();
5295         for_each_process_thread(g, p) {
5296                 /*
5297                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5298                  * console might take a lot of time:
5299                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5300                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5301                  * an IPI.
5302                  */
5303                 touch_nmi_watchdog();
5304                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5305                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5306                         sched_show_task(p);
5307         }
5308
5309 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5310         if (!state_filter)
5311                 sysrq_sched_debug_show();
5312 #endif
5313         rcu_read_unlock();
5314         /*
5315          * Only show locks if all tasks are dumped:
5316          */
5317         if (!state_filter)
5318                 debug_show_all_locks();
5319 }
5320
5321 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5322 {
5323         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5324 }
5325
5326 /**
5327  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5328  * @idle: task in question
5329  * @cpu: CPU the idle task belongs to
5330  *
5331  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5332  * flag, to make booting more robust.
5333  */
5334 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5335 {
5336         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5337         unsigned long flags;
5338
5339         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5340         raw_spin_lock(&rq->lock);
5341
5342         __sched_fork(0, idle);
5343         idle->state = TASK_RUNNING;
5344         idle->se.exec_start = sched_clock();
5345         idle->flags |= PF_IDLE;
5346
5347         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5348
5349 #ifdef CONFIG_SMP
5350         /*
5351          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5352          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5353          *
5354          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5355          */
5356         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5357 #endif
5358         /*
5359          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5360          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
5361          * lockdep check in task_group() will fail.
5362          *
5363          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5364          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5365          *
5366          * Silence PROVE_RCU
5367          */
5368         rcu_read_lock();
5369         __set_task_cpu(idle, cpu);
5370         rcu_read_unlock();
5371
5372         rq->curr = rq->idle = idle;
5373         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5374 #ifdef CONFIG_SMP
5375         idle->on_cpu = 1;
5376 #endif
5377         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5378         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5379
5380         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5381         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5382
5383         /*
5384          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5385          */
5386         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5387         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5388         vtime_init_idle(idle, cpu);
5389 #ifdef CONFIG_SMP
5390         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5391 #endif
5392 }
5393
5394 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5395                               const struct cpumask *trial)
5396 {
5397         int ret = 1, trial_cpus;
5398         struct dl_bw *cur_dl_b;
5399         unsigned long flags;
5400
5401         if (!cpumask_weight(cur))
5402                 return ret;
5403
5404         rcu_read_lock_sched();
5405         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5406         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5407
5408         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5409         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5410             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5411                 ret = 0;
5412         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5413         rcu_read_unlock_sched();
5414
5415         return ret;
5416 }
5417
5418 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5419                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5420 {
5421         int ret = 0;
5422
5423         /*
5424          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5425          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
5426          * affinity and isolating such threads by their set of
5427          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5428          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5429          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5430          * before cpus_allowed may be changed.
5431          */
5432         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5433                 ret = -EINVAL;
5434                 goto out;
5435         }
5436
5437 #ifdef CONFIG_SMP
5438         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5439                                               cs_cpus_allowed)) {
5440                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5441                                                         cs_cpus_allowed);
5442                 struct dl_bw *dl_b;
5443                 bool overflow;
5444                 int cpus;
5445                 unsigned long flags;
5446
5447                 rcu_read_lock_sched();
5448                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5449                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5450                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5451                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5452                 if (overflow)
5453                         ret = -EBUSY;
5454                 else {
5455                         /*
5456                          * We reserve space for this task in the destination
5457                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5458                          * We will free resources in the source root_domain
5459                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5460                          */
5461                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5462                 }
5463                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5464                 rcu_read_unlock_sched();
5465
5466         }
5467 #endif
5468 out:
5469         return ret;
5470 }
5471
5472 #ifdef CONFIG_SMP
5473
5474 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5475
5476 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5477 /* Migrate current task p to target_cpu */
5478 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5479 {
5480         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5481         int curr_cpu = task_cpu(p);
5482
5483         if (curr_cpu == target_cpu)
5484                 return 0;
5485
5486         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, &p->cpus_allowed))
5487                 return -EINVAL;
5488
5489         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5490
5491         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5492         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5493 }
5494
5495 /*
5496  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5497  * tasks on the runqueues
5498  */
5499 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5500 {
5501         bool queued, running;
5502         struct rq_flags rf;
5503         struct rq *rq;
5504
5505         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5506         queued = task_on_rq_queued(p);
5507         running = task_current(rq, p);
5508
5509         if (queued)
5510                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5511         if (running)
5512                 put_prev_task(rq, p);
5513
5514         p->numa_preferred_nid = nid;
5515
5516         if (queued)
5517                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5518         if (running)
5519                 set_curr_task(rq, p);
5520         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5521 }
5522 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5523
5524 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5525 /*
5526  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
5527  * offline.
5528  */
5529 void idle_task_exit(void)
5530 {
5531         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5532
5533         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5534
5535         if (mm != &init_mm) {
5536                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5537                 finish_arch_post_lock_switch();
5538         }
5539         mmdrop(mm);
5540 }
5541
5542 /*
5543  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5544  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5545  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5546  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5547  * calculation.
5548  *
5549  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5550  */
5551 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5552 {
5553         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5554         if (delta)
5555                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5556 }
5557
5558 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5559 {
5560 }
5561
5562 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5563         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5564 };
5565
5566 static struct task_struct fake_task = {
5567         /*
5568          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5569          */
5570         .prio = MAX_PRIO + 1,
5571         .sched_class = &fake_sched_class,
5572 };
5573
5574 /*
5575  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5576  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5577  *
5578  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5579  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5580  * because of lock validation efforts.
5581  */
5582 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5583 {
5584         struct rq *rq = dead_rq;
5585         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5586         struct rq_flags rf;
5587         int dest_cpu;
5588
5589         /*
5590          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5591          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5592          *
5593          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5594          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5595          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5596          * done here.
5597          */
5598         rq->stop = NULL;
5599
5600         /*
5601          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5602          * class method both need to have an up-to-date
5603          * value of rq->clock[_task]
5604          */
5605         rq_pin_lock(rq, &rf);
5606         update_rq_clock(rq);
5607         rq_unpin_lock(rq, &rf);
5608
5609         for (;;) {
5610                 /*
5611                  * There's this thread running, bail when that's the only
5612                  * remaining thread:
5613                  */
5614                 if (rq->nr_running == 1)
5615                         break;
5616
5617                 /*
5618                  * pick_next_task() assumes pinned rq->lock:
5619                  */
5620                 rq_repin_lock(rq, &rf);
5621                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, &rf);
5622                 BUG_ON(!next);
5623                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5624
5625                 /*
5626                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5627                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5628                  * stabilizes the mask.
5629                  *
5630                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5631                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5632                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5633                  */
5634                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
5635                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5636                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5637                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5638
5639                 /*
5640                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5641                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5642                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5643                  */
5644                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5645                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5646                         continue;
5647                 }
5648
5649                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5650                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5651
5652                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5653                 if (rq != dead_rq) {
5654                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5655                         rq = dead_rq;
5656                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5657                 }
5658                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5659         }
5660
5661         rq->stop = stop;
5662 }
5663 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5664
5665 void set_rq_online(struct rq *rq)
5666 {
5667         if (!rq->online) {
5668                 const struct sched_class *class;
5669
5670                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5671                 rq->online = 1;
5672
5673                 for_each_class(class) {
5674                         if (class->rq_online)
5675                                 class->rq_online(rq);
5676                 }
5677         }
5678 }
5679
5680 void set_rq_offline(struct rq *rq)
5681 {
5682         if (rq->online) {
5683                 const struct sched_class *class;
5684
5685                 for_each_class(class) {
5686                         if (class->rq_offline)
5687                                 class->rq_offline(rq);
5688                 }
5689
5690                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5691                 rq->online = 0;
5692         }
5693 }
5694
5695 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5696 {
5697         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5698
5699         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5700 }
5701
5702 /*
5703  * used to mark begin/end of suspend/resume:
5704  */
5705 static int num_cpus_frozen;
5706
5707 /*
5708  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
5709  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
5710  * around partition_sched_domains().
5711  *
5712  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
5713  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
5714  */
5715 static void cpuset_cpu_active(void)
5716 {
5717         if (cpuhp_tasks_frozen) {
5718                 /*
5719                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
5720                  * resume sequence. As long as this is not the last online
5721                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
5722                  * domain, ignoring cpusets.
5723                  */
5724                 num_cpus_frozen--;
5725                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
5726                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5727                         return;
5728                 }
5729                 /*
5730                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
5731                  * restore the original sched domains by considering the
5732                  * cpuset configurations.
5733                  */
5734         }
5735         cpuset_update_active_cpus(true);
5736 }
5737
5738 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
5739 {
5740         unsigned long flags;
5741         struct dl_bw *dl_b;
5742         bool overflow;
5743         int cpus;
5744
5745         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
5746                 rcu_read_lock_sched();
5747                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
5748
5749                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5750                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5751                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5752                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5753
5754                 rcu_read_unlock_sched();
5755
5756                 if (overflow)
5757                         return -EBUSY;
5758                 cpuset_update_active_cpus(false);
5759         } else {
5760                 num_cpus_frozen++;
5761                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
5762         }
5763         return 0;
5764 }
5765
5766 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
5767 {
5768         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5769         unsigned long flags;
5770
5771         set_cpu_active(cpu, true);
5772
5773         if (sched_smp_initialized) {
5774                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5775                 cpuset_cpu_active();
5776         }
5777
5778         /*
5779          * Put the rq online, if not already. This happens:
5780          *
5781          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
5782          *    after all CPUs have been brought up.
5783          *
5784          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
5785          *    domains.
5786          */
5787         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5788         if (rq->rd) {
5789                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5790                 set_rq_online(rq);
5791         }
5792         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5793
5794         update_max_interval();
5795
5796         return 0;
5797 }
5798
5799 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
5800 {
5801         int ret;
5802
5803         set_cpu_active(cpu, false);
5804         /*
5805          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
5806          * users of this state to go away such that all new such users will
5807          * observe it.
5808          *
5809          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
5810          * not imply sync_sched(), so wait for both.
5811          *
5812          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
5813          */
5814         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
5815                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
5816         else
5817                 synchronize_rcu();
5818
5819         if (!sched_smp_initialized)
5820                 return 0;
5821
5822         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
5823         if (ret) {
5824                 set_cpu_active(cpu, true);
5825                 return ret;
5826         }
5827         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5828         return 0;
5829 }
5830
5831 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
5832 {
5833         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5834
5835         rq->calc_load_update = calc_load_update;
5836         update_max_interval();
5837 }
5838
5839 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
5840 {
5841         set_cpu_rq_start_time(cpu);
5842         sched_rq_cpu_starting(cpu);
5843         return 0;
5844 }
5845
5846 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5847 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
5848 {
5849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5850         unsigned long flags;
5851
5852         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
5853         sched_ttwu_pending();
5854         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5855         if (rq->rd) {
5856                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5857                 set_rq_offline(rq);
5858         }
5859         migrate_tasks(rq);
5860         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
5861         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5862         calc_load_migrate(rq);
5863         update_max_interval();
5864         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5865         hrtick_clear(rq);
5866         return 0;
5867 }
5868 #endif
5869
5870 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5871 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_smt_present);
5872
5873 static void sched_init_smt(void)
5874 {
5875         /*
5876          * We've enumerated all CPUs and will assume that if any CPU
5877          * has SMT siblings, CPU0 will too.
5878          */
5879         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(0)) > 1)
5880                 static_branch_enable(&sched_smt_present);
5881 }
5882 #else
5883 static inline void sched_init_smt(void) { }
5884 #endif
5885
5886 void __init sched_init_smp(void)
5887 {
5888         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
5889
5890         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
5891         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
5892
5893         sched_init_numa();
5894
5895         /*
5896          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
5897          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
5898          * happen.
5899          */
5900         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5901         init_sched_domains(cpu_active_mask);
5902         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
5903         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
5904                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
5905         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
5906
5907         /* Move init over to a non-isolated CPU */
5908         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
5909                 BUG();
5910         sched_init_granularity();
5911         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
5912
5913         init_sched_rt_class();
5914         init_sched_dl_class();
5915
5916         sched_init_smt();
5917         sched_clock_init_late();
5918
5919         sched_smp_initialized = true;
5920 }
5921
5922 static int __init migration_init(void)
5923 {
5924         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
5925         return 0;
5926 }
5927 early_initcall(migration_init);
5928
5929 #else
5930 void __init sched_init_smp(void)
5931 {
5932         sched_init_granularity();
5933         sched_clock_init_late();
5934 }
5935 #endif /* CONFIG_SMP */
5936
5937 int in_sched_functions(unsigned long addr)
5938 {
5939         return in_lock_functions(addr) ||
5940                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
5941                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
5942 }
5943
5944 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
5945 /*
5946  * Default task group.
5947  * Every task in system belongs to this group at bootup.
5948  */
5949 struct task_group root_task_group;
5950 LIST_HEAD(task_groups);
5951
5952 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
5953 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
5954 #endif
5955
5956 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5957 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
5958
5959 #define WAIT_TABLE_BITS 8
5960 #define WAIT_TABLE_SIZE (1 << WAIT_TABLE_BITS)
5961 static wait_queue_head_t bit_wait_table[WAIT_TABLE_SIZE] __cacheline_aligned;
5962
5963 wait_queue_head_t *bit_waitqueue(void *word, int bit)
5964 {
5965         const int shift = BITS_PER_LONG == 32 ? 5 : 6;
5966         unsigned long val = (unsigned long)word << shift | bit;
5967
5968         return bit_wait_table + hash_long(val, WAIT_TABLE_BITS);
5969 }
5970 EXPORT_SYMBOL(bit_waitqueue);
5971
5972 void __init sched_init(void)
5973 {
5974         int i, j;
5975         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
5976
5977         sched_clock_init();
5978
5979         for (i = 0; i < WAIT_TABLE_SIZE; i++)
5980                 init_waitqueue_head(bit_wait_table + i);
5981
5982 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5983         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5984 #endif
5985 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5986         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5987 #endif
5988         if (alloc_size) {
5989                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
5990
5991 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5992                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
5993                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5994
5995                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
5996                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
5997
5998 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5999 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6000                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6001                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6002
6003                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6004                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6005
6006 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6007         }
6008 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6009         for_each_possible_cpu(i) {
6010                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
6011                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6012                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
6013                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6014         }
6015 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6016
6017         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6018         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
6019
6020 #ifdef CONFIG_SMP
6021         init_defrootdomain();
6022 #endif
6023
6024 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6025         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6026                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6027 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6028
6029 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6030         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
6031
6032         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6033         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6034         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6035         autogroup_init(&init_task);
6036 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6037
6038         for_each_possible_cpu(i) {
6039                 struct rq *rq;
6040
6041                 rq = cpu_rq(i);
6042                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6043                 rq->nr_running = 0;
6044                 rq->calc_load_active = 0;
6045                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6046                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6047                 init_rt_rq(&rq->rt);
6048                 init_dl_rq(&rq->dl);
6049 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6050                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6051                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6052                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
6053                 /*
6054                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
6055                  *
6056                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6057                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
6058                  * system CPU resource is divided among the tasks of
6059                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6060                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6061                  * (se->load.weight).
6062                  *
6063                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6064                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6065                  * then A0's share of the CPU resource is:
6066                  *
6067                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6068                  *
6069                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6070                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6071                  */
6072                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6073                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6074 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6075
6076                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6077 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6078                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6079 #endif
6080
6081                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6082                         rq->cpu_load[j] = 0;
6083
6084 #ifdef CONFIG_SMP
6085                 rq->sd = NULL;
6086                 rq->rd = NULL;
6087                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6088                 rq->balance_callback = NULL;
6089                 rq->active_balance = 0;
6090                 rq->next_balance = jiffies;
6091                 rq->push_cpu = 0;
6092                 rq->cpu = i;
6093                 rq->online = 0;
6094                 rq->idle_stamp = 0;
6095                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6096                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6097
6098                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6099
6100                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6101 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6102                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6103                 rq->nohz_flags = 0;
6104 #endif
6105 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6106                 rq->last_sched_tick = 0;
6107 #endif
6108 #endif /* CONFIG_SMP */
6109                 init_rq_hrtick(rq);
6110                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6111         }
6112
6113         set_load_weight(&init_task);
6114
6115         /*
6116          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6117          */
6118         mmgrab(&init_mm);
6119         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6120
6121         /*
6122          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6123          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6124          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6125          * when this runqueue becomes "idle".
6126          */
6127         init_idle(current, smp_processor_id());
6128
6129         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6130
6131 #ifdef CONFIG_SMP
6132         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6133         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6134         if (cpu_isolated_map == NULL)
6135                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6136         idle_thread_set_boot_cpu();
6137         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
6138 #endif
6139         init_sched_fair_class();
6140
6141         init_schedstats();
6142
6143         scheduler_running = 1;
6144 }
6145
6146 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6147 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6148 {
6149         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
6150
6151         return (nested == preempt_offset);
6152 }
6153
6154 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6155 {
6156         /*
6157          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
6158          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
6159          * otherwise we will destroy state.
6160          */
6161         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
6162                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
6163                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
6164                         current->state,
6165                         (void *)current->task_state_change,
6166                         (void *)current->task_state_change);
6167
6168         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
6169 }
6170 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6171
6172 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6173 {
6174         /* Ratelimiting timestamp: */
6175         static unsigned long prev_jiffy;
6176
6177         unsigned long preempt_disable_ip;
6178
6179         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
6180         rcu_sleep_check();
6181
6182         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6183              !is_idle_task(current)) ||
6184             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6185                 return;
6186         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6187                 return;
6188         prev_jiffy = jiffies;
6189
6190         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
6191         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
6192
6193         printk(KERN_ERR
6194                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6195                         file, line);
6196         printk(KERN_ERR
6197                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6198                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6199                         current->pid, current->comm);
6200
6201         if (task_stack_end_corrupted(current))
6202                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
6203
6204         debug_show_held_locks(current);
6205         if (irqs_disabled())
6206                 print_irqtrace_events(current);
6207         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
6208             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6209                 pr_err("Preemption disabled at:");
6210                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
6211                 pr_cont("\n");
6212         }
6213         dump_stack();
6214         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
6215 }
6216 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
6217 #endif
6218
6219 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6220 void normalize_rt_tasks(void)
6221 {
6222         struct task_struct *g, *p;
6223         struct sched_attr attr = {
6224                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6225         };
6226
6227         read_lock(&tasklist_lock);
6228         for_each_process_thread(g, p) {
6229                 /*
6230                  * Only normalize user tasks:
6231                  */
6232                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
6233                         continue;
6234
6235                 p->se.exec_start = 0;
6236                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
6237                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
6238                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
6239
6240                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6241                         /*
6242                          * Renice negative nice level userspace
6243                          * tasks back to 0:
6244                          */
6245                         if (task_nice(p) < 0)
6246                                 set_user_nice(p, 0);
6247                         continue;
6248                 }
6249
6250                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
6251         }
6252         read_unlock(&tasklist_lock);
6253 }
6254
6255 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6256
6257 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6258 /*
6259  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6260  *
6261  * They can only be called when the whole system has been
6262  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6263  * activity can take place. Using them for anything else would
6264  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6265  * under any other configuration.
6266  */
6267
6268 /**
6269  * curr_task - return the current task for a given CPU.
6270  * @cpu: the processor in question.
6271  *
6272  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6273  *
6274  * Return: The current task for @cpu.
6275  */
6276 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6277 {
6278         return cpu_curr(cpu);
6279 }
6280
6281 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6282
6283 #ifdef CONFIG_IA64
6284 /**
6285  * set_curr_task - set the current task for a given CPU.
6286  * @cpu: the processor in question.
6287  * @p: the task pointer to set.
6288  *
6289  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6290  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6291  * notion of the current task on a CPU in a non-blocking manner. This function
6292  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6293  * and caller must save the original value of the current task (see
6294  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6295  * re-starting the system.
6296  *
6297  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6298  */
6299 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6300 {
6301         cpu_curr(cpu) = p;
6302 }
6303
6304 #endif
6305
6306 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6307 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6309
6310 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
6311 {
6312         free_fair_sched_group(tg);
6313         free_rt_sched_group(tg);
6314         autogroup_free(tg);
6315         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
6316 }
6317
6318 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6319 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6320 {
6321         struct task_group *tg;
6322
6323         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
6324         if (!tg)
6325                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6326
6327         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6328                 goto err;
6329
6330         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6331                 goto err;
6332
6333         return tg;
6334
6335 err:
6336         sched_free_group(tg);
6337         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6338 }
6339
6340 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6341 {
6342         unsigned long flags;
6343
6344         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6345         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6346
6347         /* Root should already exist: */
6348         WARN_ON(!parent);
6349
6350         tg->parent = parent;
6351         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6352         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6353         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6354
6355         online_fair_sched_group(tg);
6356 }
6357
6358 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6359 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6360 {
6361         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
6362         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6363 }
6364
6365 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6366 {
6367         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
6368         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
6369 }
6370
6371 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6372 {
6373         unsigned long flags;
6374
6375         /* End participation in shares distribution: */
6376         unregister_fair_sched_group(tg);
6377
6378         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6379         list_del_rcu(&tg->list);
6380         list_del_rcu(&tg->siblings);
6381         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6382 }
6383
6384 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
6385 {
6386         struct task_group *tg;
6387
6388         /*
6389          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
6390          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
6391          * to prevent lockdep warnings.
6392          */
6393         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
6394                           struct task_group, css);
6395         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6396         tsk->sched_task_group = tg;
6397
6398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6399         if (tsk->sched_class->task_change_group)
6400                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
6401         else
6402 #endif
6403                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6404 }
6405
6406 /*
6407  * Change task's runqueue when it moves between groups.
6408  *
6409  * The caller of this function should have put the task in its new group by
6410  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
6411  * its new group.
6412  */
6413 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6414 {
6415         int queued, running;
6416         struct rq_flags rf;
6417         struct rq *rq;
6418
6419         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
6420         update_rq_clock(rq);
6421
6422         running = task_current(rq, tsk);
6423         queued = task_on_rq_queued(tsk);
6424
6425         if (queued)
6426                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
6427         if (running)
6428                 put_prev_task(rq, tsk);
6429
6430         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
6431
6432         if (queued)
6433                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
6434         if (running)
6435                 set_curr_task(rq, tsk);
6436
6437         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
6438 }
6439 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6440
6441 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6442 /*
6443  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6444  */
6445 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6446
6447 /* Must be called with tasklist_lock held */
6448 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6449 {
6450         struct task_struct *g, *p;
6451
6452         /*
6453          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
6454          */
6455         if (task_group_is_autogroup(tg))
6456                 return 0;
6457
6458         for_each_process_thread(g, p) {
6459                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
6460                         return 1;
6461         }
6462
6463         return 0;
6464 }
6465
6466 struct rt_schedulable_data {
6467         struct task_group *tg;
6468         u64 rt_period;
6469         u64 rt_runtime;
6470 };
6471
6472 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6473 {
6474         struct rt_schedulable_data *d = data;
6475         struct task_group *child;
6476         unsigned long total, sum = 0;
6477         u64 period, runtime;
6478
6479         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6480         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6481
6482         if (tg == d->tg) {
6483                 period = d->rt_period;
6484                 runtime = d->rt_runtime;
6485         }
6486
6487         /*
6488          * Cannot have more runtime than the period.
6489          */
6490         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6491                 return -EINVAL;
6492
6493         /*
6494          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6495          */
6496         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6497                 return -EBUSY;
6498
6499         total = to_ratio(period, runtime);
6500
6501         /*
6502          * Nobody can have more than the global setting allows.
6503          */
6504         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6505                 return -EINVAL;
6506
6507         /*
6508          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6509          */
6510         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6511                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6512                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6513
6514                 if (child == d->tg) {
6515                         period = d->rt_period;
6516                         runtime = d->rt_runtime;
6517                 }
6518
6519                 sum += to_ratio(period, runtime);
6520         }
6521
6522         if (sum > total)
6523                 return -EINVAL;
6524
6525         return 0;
6526 }
6527
6528 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6529 {
6530         int ret;
6531
6532         struct rt_schedulable_data data = {
6533                 .tg = tg,
6534                 .rt_period = period,
6535                 .rt_runtime = runtime,
6536         };
6537
6538         rcu_read_lock();
6539         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6540         rcu_read_unlock();
6541
6542         return ret;
6543 }
6544
6545 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6546                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6547 {
6548         int i, err = 0;
6549
6550         /*
6551          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
6552          * kernel creating (and or operating) RT threads.
6553          */
6554         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
6555                 return -EINVAL;
6556
6557         /* No period doesn't make any sense. */
6558         if (rt_period == 0)
6559                 return -EINVAL;
6560
6561         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6562         read_lock(&tasklist_lock);
6563         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6564         if (err)
6565                 goto unlock;
6566
6567         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6568         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6569         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6570
6571         for_each_possible_cpu(i) {
6572                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6573
6574                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6575                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6576                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6577         }
6578         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6579 unlock:
6580         read_unlock(&tasklist_lock);
6581         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6582
6583         return err;
6584 }
6585
6586 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6587 {
6588         u64 rt_runtime, rt_period;
6589
6590         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6591         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6592         if (rt_runtime_us < 0)
6593                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6594
6595         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6596 }
6597
6598 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6599 {
6600         u64 rt_runtime_us;
6601
6602         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6603                 return -1;
6604
6605         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6606         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6607         return rt_runtime_us;
6608 }
6609
6610 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
6611 {
6612         u64 rt_runtime, rt_period;
6613
6614         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
6615         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6616
6617         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6618 }
6619
6620 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
6621 {
6622         u64 rt_period_us;
6623
6624         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6625         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
6626         return rt_period_us;
6627 }
6628 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6629
6630 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6631 static int sched_rt_global_constraints(void)
6632 {
6633         int ret = 0;
6634
6635         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6636         read_lock(&tasklist_lock);
6637         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
6638         read_unlock(&tasklist_lock);
6639         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6640
6641         return ret;
6642 }
6643
6644 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
6645 {
6646         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
6647         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6648                 return 0;
6649
6650         return 1;
6651 }
6652
6653 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6654 static int sched_rt_global_constraints(void)
6655 {
6656         unsigned long flags;
6657         int i;
6658
6659         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
6660         for_each_possible_cpu(i) {
6661                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
6662
6663                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6664                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
6665                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6666         }
6667         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
6668
6669         return 0;
6670 }
6671 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6672
6673 static int sched_dl_global_validate(void)
6674 {
6675         u64 runtime = global_rt_runtime();
6676         u64 period = global_rt_period();
6677         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
6678         struct dl_bw *dl_b;
6679         int cpu, ret = 0;
6680         unsigned long flags;
6681
6682         /*
6683          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
6684          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
6685          * any of the root_domains.
6686          *
6687          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
6688          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
6689          * solutions is welcome!
6690          */
6691         for_each_possible_cpu(cpu) {
6692                 rcu_read_lock_sched();
6693                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
6694
6695                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
6696                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
6697                         ret = -EBUSY;
6698                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
6699
6700                 rcu_read_unlock_sched();
6701
6702                 if (ret)
6703                         break;
6704         }
6705
6706         return ret;
6707 }
6708
6709 static void sched_dl_do_global(void)
6710 {
6711         u64 new_bw = -1;
6712         struct dl_bw *dl_b;
6713         int cpu;
6714         unsigned long flags;
6715
6716         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
6717         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
6718
6719         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
6720                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
6721
6722         /*
6723          * FIXME: As above...
6724          */
6725         for_each_possible_cpu(cpu) {
6726                 rcu_read_lock_sched();
6727                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
6728
6729                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
6730                 dl_b->bw = new_bw;
6731                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
6732
6733                 rcu_read_unlock_sched();
6734         }
6735 }
6736
6737 static int sched_rt_global_validate(void)
6738 {
6739         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
6740                 return -EINVAL;
6741
6742         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
6743                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
6744                 return -EINVAL;
6745
6746         return 0;
6747 }
6748
6749 static void sched_rt_do_global(void)
6750 {
6751         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
6752         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
6753 }
6754
6755 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
6756                 void __user *buffer, size_t *lenp,
6757                 loff_t *ppos)
6758 {
6759         int old_period, old_runtime;
6760         static DEFINE_MUTEX(mutex);
6761         int ret;
6762
6763         mutex_lock(&mutex);
6764         old_period = sysctl_sched_rt_period;
6765         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
6766
6767         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
6768
6769         if (!ret && write) {
6770                 ret = sched_rt_global_validate();
6771                 if (ret)
6772                         goto undo;
6773
6774                 ret = sched_dl_global_validate();
6775                 if (ret)
6776                         goto undo;
6777
6778                 ret = sched_rt_global_constraints();
6779                 if (ret)
6780                         goto undo;
6781
6782                 sched_rt_do_global();
6783                 sched_dl_do_global();
6784         }
6785         if (0) {
6786 undo:
6787                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
6788                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
6789         }
6790         mutex_unlock(&mutex);
6791
6792         return ret;
6793 }
6794
6795 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
6796                 void __user *buffer, size_t *lenp,
6797                 loff_t *ppos)
6798 {
6799         int ret;
6800         static DEFINE_MUTEX(mutex);
6801
6802         mutex_lock(&mutex);
6803         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
6804         /*
6805          * Make sure that internally we keep jiffies.
6806          * Also, writing zero resets the timeslice to default:
6807          */
6808         if (!ret && write) {
6809                 sched_rr_timeslice =
6810                         sysctl_sched_rr_timeslice <= 0 ? RR_TIMESLICE :
6811                         msecs_to_jiffies(sysctl_sched_rr_timeslice);
6812         }
6813         mutex_unlock(&mutex);
6814         return ret;
6815 }
6816
6817 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6818
6819 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6820 {
6821         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6822 }
6823
6824 static struct cgroup_subsys_state *
6825 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6826 {
6827         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6828         struct task_group *tg;
6829
6830         if (!parent) {
6831                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6832                 return &root_task_group.css;
6833         }
6834
6835         tg = sched_create_group(parent);
6836         if (IS_ERR(tg))
6837                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6838
6839         return &tg->css;
6840 }
6841
6842 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
6843 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6844 {
6845         struct task_group *tg = css_tg(css);
6846         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
6847
6848         if (parent)
6849                 sched_online_group(tg, parent);
6850         return 0;
6851 }
6852
6853 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
6854 {
6855         struct task_group *tg = css_tg(css);
6856
6857         sched_offline_group(tg);
6858 }
6859
6860 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6861 {
6862         struct task_group *tg = css_tg(css);
6863
6864         /*
6865          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
6866          */
6867         sched_free_group(tg);
6868 }
6869
6870 /*
6871  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
6872  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
6873  */
6874 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6875 {
6876         struct rq_flags rf;
6877         struct rq *rq;
6878
6879         rq = task_rq_lock(task, &rf);
6880
6881         update_rq_clock(rq);
6882         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
6883
6884         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
6885 }
6886
6887 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6888 {
6889         struct task_struct *task;
6890         struct cgroup_subsys_state *css;
6891         int ret = 0;
6892
6893         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6894 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6895                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6896                         return -EINVAL;
6897 #else
6898                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6899                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6900                         return -EINVAL;
6901 #endif
6902                 /*
6903                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
6904                  * running, we're sure to observe its full state.
6905                  */
6906                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
6907                 /*
6908                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
6909                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
6910                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
6911                  */
6912                 if (task->state == TASK_NEW)
6913                         ret = -EINVAL;
6914                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
6915
6916                 if (ret)
6917                         break;
6918         }
6919         return ret;
6920 }
6921
6922 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6923 {
6924         struct task_struct *task;
6925         struct cgroup_subsys_state *css;
6926
6927         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
6928                 sched_move_task(task);
6929 }
6930
6931 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6932 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6933                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
6934 {
6935         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
6936 }
6937
6938 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
6939                                struct cftype *cft)
6940 {
6941         struct task_group *tg = css_tg(css);
6942
6943         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
6944 }
6945
6946 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6947 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
6948
6949 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
6950 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
6951
6952 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
6953
6954 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
6955 {
6956         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
6957         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
6958
6959         if (tg == &root_task_group)
6960                 return -EINVAL;
6961
6962         /*
6963          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
6964          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
6965          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
6966          */
6967         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
6968                 return -EINVAL;
6969
6970         /*
6971          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
6972          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
6973          * feasibility.
6974          */
6975         if (period > max_cfs_quota_period)
6976                 return -EINVAL;
6977
6978         /*
6979          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
6980          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
6981          */
6982         get_online_cpus();
6983         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
6984         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
6985         if (ret)
6986                 goto out_unlock;
6987
6988         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
6989         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
6990         /*
6991          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
6992          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
6993          */
6994         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
6995                 cfs_bandwidth_usage_inc();
6996         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
6997         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
6998         cfs_b->quota = quota;
6999
7000         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7001
7002         /* Restart the period timer (if active) to handle new period expiry: */
7003         if (runtime_enabled)
7004                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7005
7006         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7007
7008         for_each_online_cpu(i) {
7009                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7010                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7011
7012                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7013                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7014                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7015
7016                 if (cfs_rq->throttled)
7017                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7018                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7019         }
7020         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7021                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7022 out_unlock:
7023         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7024         put_online_cpus();
7025
7026         return ret;
7027 }
7028
7029 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7030 {
7031         u64 quota, period;
7032
7033         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7034         if (cfs_quota_us < 0)
7035                 quota = RUNTIME_INF;
7036         else
7037                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7038
7039         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7040 }
7041
7042 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7043 {
7044         u64 quota_us;
7045
7046         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7047                 return -1;
7048
7049         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7050         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7051
7052         return quota_us;
7053 }
7054
7055 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7056 {
7057         u64 quota, period;
7058
7059         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7060         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7061
7062         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7063 }
7064
7065 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7066 {
7067         u64 cfs_period_us;
7068
7069         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7070         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7071
7072         return cfs_period_us;
7073 }
7074
7075 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7076                                   struct cftype *cft)
7077 {
7078         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7079 }
7080
7081 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7082                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7083 {
7084         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7085 }
7086
7087 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7088                                    struct cftype *cft)
7089 {
7090         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7091 }
7092
7093 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7094                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7095 {
7096         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7097 }
7098
7099 struct cfs_schedulable_data {
7100         struct task_group *tg;
7101         u64 period, quota;
7102 };
7103
7104 /*
7105  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7106  * note: units are usecs
7107  */
7108 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7109                                struct cfs_schedulable_data *d)
7110 {
7111         u64 quota, period;
7112
7113         if (tg == d->tg) {
7114                 period = d->period;
7115                 quota = d->quota;
7116         } else {
7117                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7118                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7119         }
7120
7121         /* note: these should typically be equivalent */
7122         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7123                 return RUNTIME_INF;
7124
7125         return to_ratio(period, quota);
7126 }
7127
7128 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7129 {
7130         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7131         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7132         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7133
7134         if (!tg->parent) {
7135                 quota = RUNTIME_INF;
7136         } else {
7137                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7138
7139                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7140                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
7141
7142                 /*
7143                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7144                  * limit is set:
7145                  */
7146                 if (quota == RUNTIME_INF)
7147                         quota = parent_quota;
7148                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7149                         return -EINVAL;
7150         }
7151         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
7152
7153         return 0;
7154 }
7155
7156 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7157 {
7158         int ret;
7159         struct cfs_schedulable_data data = {
7160                 .tg = tg,
7161                 .period = period,
7162                 .quota = quota,
7163         };
7164
7165         if (quota != RUNTIME_INF) {
7166                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7167                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7168         }
7169
7170         rcu_read_lock();
7171         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7172         rcu_read_unlock();
7173
7174         return ret;
7175 }
7176
7177 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7178 {
7179         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7180         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7181
7182         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7183         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7184         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7185
7186         return 0;
7187 }
7188 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7189 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7190
7191 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7192 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7193                                 struct cftype *cft, s64 val)
7194 {
7195         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7196 }
7197
7198 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7199                                struct cftype *cft)
7200 {
7201         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7202 }
7203
7204 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7205                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7206 {
7207         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7208 }
7209
7210 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7211                                    struct cftype *cft)
7212 {
7213         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7214 }
7215 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7216
7217 static struct cftype cpu_files[] = {
7218 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7219         {
7220                 .name = "shares",
7221                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7222                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7223         },
7224 #endif
7225 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7226         {
7227                 .name = "cfs_quota_us",
7228                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7229                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7230         },
7231         {
7232                 .name = "cfs_period_us",
7233                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7234                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7235         },
7236         {
7237                 .name = "stat",
7238                 .seq_show = cpu_stats_show,
7239         },
7240 #endif
7241 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7242         {
7243                 .name = "rt_runtime_us",
7244                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7245                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7246         },
7247         {
7248                 .name = "rt_period_us",
7249                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7250                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7251         },
7252 #endif
7253         { }     /* Terminate */
7254 };
7255
7256 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7257         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7258         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7259         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
7260         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7261         .fork           = cpu_cgroup_fork,
7262         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7263         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7264         .legacy_cftypes = cpu_files,
7265         .early_init     = true,
7266 };
7267
7268 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7269
7270 void dump_cpu_task(int cpu)
7271 {
7272         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7273         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7274 }
7275
7276 /*
7277  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
7278  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
7279  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
7280  * that remained on nice 0.
7281  *
7282  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
7283  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
7284  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
7285  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
7286  * the relative distance between them is ~25%.)
7287  */
7288 const int sched_prio_to_weight[40] = {
7289  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
7290  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
7291  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
7292  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
7293  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
7294  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
7295  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
7296  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
7297 };
7298
7299 /*
7300  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
7301  *
7302  * In cases where the weight does not change often, we can use the
7303  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
7304  * into multiplications:
7305  */
7306 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
7307  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
7308  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
7309  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
7310  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
7311  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
7312  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
7313  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
7314  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
7315 };