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